KR20200057713A - 광학 시스템 및 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자외광을 이용하는 것에 의해, 가시광 영역에서 높은 투과성을 가지고 있으면서도 이미지, 동영상, 입체시, 입체 영상 등을 표시할 수 있는 새로운 광학 시스템 및 표시 장치에 관한 것이다. 이러한 광학 시스템 (1)은 편광 소자 (10)을 구비하고, 편광 소자 (10)는 자외광을 적어도 포함하는 광을 흡수하여 가시광 영역의 빛을 편광 발광시키는 편광 발광소자 10a로서 구비되어 있거나, 또는 자외광을 적어도 포함하는 광에 있어서 적어도 자외광 영역의 빛을 편광으로 제어하는 편광 제어소자 (10b)로서 구비되어 있다.

Description

광학 시스템 및 표시 장치

본 발명은, 광학 시스템 및 표시 장치에 관한 것으로, 자세하게는, 편광 소자로서, 자외광을 이용하여 가시광역의 빛을 편광 발광시키는 기능을 갖는 편광 발광소자 또는 해당 자외광을 편광 제어하는 기능을 갖는 편광 제어소자를 구비한 광학 시스템 및 표시 장치에 관한 것이다.

표시 장치의 대표적인 예 중 하나인 액정 표시 장치 (LCD)는 두께가 얇고, 경량, 저소비 전력이라는 점에서 해마다 그 용도가 확대되고 있다. 액정 표시 장치의 기본적인 구조는 백라이트라고 불리는 광원과, 단방향 빛만을 통과시키는 2개의 편광판과, 2개의 편광판 사이에 배치되어 있는 액정 재료를 넣은 액정 셀이 설치된 구성을 이루고 있다.

최근 액정 표시 장치에 있어서, 백라이트의 저소비 전력화에 따라 광 이용 효율을 높이기 위해 백라이트와는 별도로 발광 작용을 갖는 재료가 이용될 수 있다. 특허 문헌 1에는 형광 물질을 액정 분자에 혼합한 전계에 의해 액정을 배향시키는 동시에 전계 발광시킴으로써 편광 발광을 얻는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는 액정 재료를 이용한 광학 소자와 유기 EL 재료로 구성된 발광층을 갖는 유기 EL 소자가 개시되어있다. 그러나, 특허 문헌 1,2 모두에서 자체적으로 편광 발광을 나타내는 편광 발광소자를 이용한 화상 표시 장치에 대해서는 개시되지 않다.

특허 문헌 3에는 중합성 액정 화합물 자체가 발현하는 중합성 액정 화합물을 이용한 화상 표시 장치가 개시되고 또한, 이 중합성 액정 화합물을 편광 발광소자의 재료로 사용할 수 있는 것도 나타나 있다. 그러나 편광 발광소자를 이용하여 화상 표시 장치를 구성 할 때의 구체적인 층 구조 등의 공개는 존재하지 않는다.

[특허문헌1] 일본 특개평 11-241069호 공보 [특허문헌2] 일본 특개 2008-218406호 공보 [특허문헌3] 일본 특개 2004-182678호 공보

없음

최근 표시 장치에 있어서, 디스플레이 후면측에 배치된 배경물을 투과하여 관측할 수 있는 투명 디스플레이 (시스루 디스플레이) 장치의 연구·개발이 이루어지고 있다. 이러한 투명 디스플레이는 투명 디스플레이 상에 이미지나 동영상, 문자 등의 영상을 표시하면서 그 디스플레이 후면 측의 풍경이 비쳐 보이는 특징이 있다.

일반적으로, 투명 디스플레이는 유기 발광 다이오드 (OLED)와 액정 디스플레이가 이용되고 있다. OLED 투명 디스플레이를 제작할 경우, OLED는 자체 발현하는 발광 소자가 사용되기 때문에 백라이트가 필요하지 않지만, 제조가 어렵고 고가이다. 한편, 액정 디스플레이로 투명 디스플레이를 제작할 경우, 액정 디스플레이는 일반적으로 가시광 영역의 투과율이 30 ~ 45 %인 편광판이 사용되기 때문에 필연적으로 가시 투과율이 저하되고, 결과로서 시인성이 저하되어 버리는 문제가 있었다.

상기 사정을 감안하여, 본 발명은 자외광을 이용하여 가시광역에서 높은 투과성을 가지고 있으면서도 이미지, 동영상, 입체시, 입체 이미지 등의 표시가 가능한 새로운 광학 시스템 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(1) 본 발명의 일 양태는, 편광 소자를 구비한 광학 시스템으로서,

상기 편광 소자는 자외광을 적어도 포함하는 광을 흡수하는 것에 의해 가시광 영역의 빛에 대해 편광 발광을 나타내는 편광 발광소자로서 구비되어 있거나, 상기 자외광을 적어도 포함하는 광에 있어서 적어도 자외광 영역의 빛을 편광 제어하는 편광 제어소자로 구비된 것을 특징으로 하는 광학 시스템이다.

(2) 본 발명의 일 양태는 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고, 상기 편광 발광소자가 380nm ~ 780nm의 파장 영역에서 60 % 이상의 시감도 보정 단체 투과율을 갖는 상기 (1)에 기재된 광학 시스템이다.

(3) 본 발명의 일 양태는, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원을 구비한 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 상기 광학 시스템이다.

(4) 본 발명의 일 양태는, 상기 (1)~(3)까지 중 어느 하나에 기재된 광학 시스템을 구비한 표시 장치이다.

(5) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고,

상기 표시 장치가 액정 셀을 추가로 구비한 액정 표시 장치이며,

상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사되고,

상기 편광 발광소자가 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되어 있고, 또한

상기 광이 편광 자외광인 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(6) 본 발명의 일 양태는, 편광 자외광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 상기 (5)에 기재된 표시 장치이다.

(7) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 상기 표시 장치가 액정 셀과 편광판을 추가로 갖춘 액정 표시 장치이고,

상기 광이, 상기 액정 셀의 한쪽 면측으로부터 조사되고,

상기 편광 발광소자가, 상기 액정 셀의 다른쪽의 면측에 배치되고, 또한

상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 자외광을 편광하는 편광판 Ｏ－ＵＶＰ, 및 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 Ｖ＋ＵＶＰ 중 적어도 하나의 상기 편광판이 배치되어 있는, 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(8) 본 발명의 일 양태는, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 상기 (7)의 표시 장치이다.

(9) 본 발명의 일 양태는, 상기 액정 표시 장치가, 광 흡수층, 광 반사층 및 위상차 판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 광제어층을 추가로 포함하며, 상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 발광소자의 표면 측에 상기 적어도 하나의 광제어층이 배치되어 있는 상기 (5) ~ (8)의 어느 하나에 기재된 표시 장치이다.

(10) 본 발명의 일 양태는, 상기 액정 표시 장치가, 광 반사층과 위상차 판을 구비하고, 각 위상차판이 상기 광 반사층과 상기 편광 발광소자와의 사이에 배치된, 상기 (9)에 기재된 표시 장치이다.

(11) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고, 상기 표시 장치가 액정 셀과 자외광 흡수 소자와 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광을 양방을 편광하는 편광판 V+UVP 및 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광 판을 갖춘 액정 표시 장치인, 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(12) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고, 또한 상기 표시 장치는 액정 셀과, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광 및 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판 및 자외선을 투과시키지 않는 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광판을 추가로 갖춘 액정 표시 장치이며, 또한,

상기 편광판의 하나가 상기 편광 발광소자의 편광축과 직교 방향으로 흡수축을 가지고 있거나, 또는

상기 편광판의 하나가 UV 비투과 편광판이며, 상기 UV 비투과 편광판이 상기 편광 발광소자의 편광축과 동축 방향으로 흡수축을 갖는 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(13) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 소자가 편광 제어소자로서 구비되고, 상기 표시 장치는 액정 셀을 추가로 포함하는 액정 표시 장치이며,

상기 액정 표시 장치는 자외광과 가시 광선을 모두 편광하는 편광판 V+UVP과 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판을 추가로 구비하거나, 또는 상기 편광판 V+UVP를 적어도 2개 추가로 구비하고,

상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사되고,

상기 편광 제어소자가 상기 액정 셀의 다른쪽의 면측에 배치되고,

상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에 상기 편광판 V+UVP이 배치되고, 상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 제어소자의 면측에 상기 UV투과 편광판이 배치되어 있거나, 또는,

상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 한쪽의 편광판 V+UVP이 배치되고, 상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 제어소자의 면측에 다른쪽의 편광판 V+UVP이 배치되어 있고,

상기 UV투과 편광판 또는 상기 다른쪽의 편광판 V+UVP이, 상기 편광 제어소자의 편광축과 상이한 방향에 흡수축을 가지고, 상기 광이, 자외광과 가시광을 포함하는 광인, 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(14) 본 발명의 일 양태는, 자외광과 가시광을 포함하는 광을 발현하는 광원을 추가로 갖춘, 상기 (13)에 기재된 표시 장치이다.

(15) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광소자가, 편광 제어소자로서 구비되고, 상기 표시 장치가, 액정 셀과, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP을 추가로 갖춘 액정 표시 장치이며,

상기 편광 제어소자가, 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에서 배치되고, 상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 제어소자의 면측에, 상기 편광판 V+UVP이 배치되고,

상기 편광판 V+UVP가, 상기 편광 제어소자의 편광축과 상이한 방향에 흡수축을 가지고,

상기 액정 셀이, 자외광용 액정 셀과 가시광용 액정 셀로 전환될 수 있거나, 또는 상기 자외광용 액정 셀과 상기 가시광용 액정 셀의 쌍방을 가지고,

상기 광이, 자외광과 자외광의 양방을 편광시키는 광인, 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(16) 본 발명의 일 양태는, 자외광과 가시광 모두를 편광시키는 광을 발현하는 광원을 갖춘 상기 (15)에 기재된 표시 장치이다.

(17) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 상기 표시 장치가 입체시 또는 입체 영상을 표시가능하게 하기 위한 입체 표시제어수단을 추가로 갖춘 입체 표시 장치 또는 입체 영상 표시 장치로, 상기 입체 표시 장치가, 입체시를 표시하기 위한 표시부를 추가로 갖춘, 상기 입체 영상 표시 장치가 입체영상을 표시하기 위한 액정 셀을 추가로 갖추고 있는, 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(18) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 상기 표시 장치가, 위상차를 제어가능한 위상차 제어부재와, 상기 편광 발광소자로부터의 편광 발광을 제어하는 편광 제어부재를 추가로 갖춘 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치인 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(19) 본 발명의 일 양태는, 자외광을 적어도 포함한 광을 발현하는 광원을 추가로 갖춘, 상기 (18)에 기재된 표시 장치이다.

(20) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되어 있고, 상기 표시 장치가, 액정 셀과, 착색광 투과 필터와, 400-480nm용 편광판, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV투과 편광판 및 자외광을 투과시키지 않는 UV비투과 편광판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 편광판을 추가로 갖춘 액정 표시 장치인, 상기 (4)에 기재된 표시 장치이다.

(21) 본 발명의 일 양태는, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원을 갖춘 상기 (20)에 기재된 표시 장치이다.

(22) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 발광소자가 JIS Z 8781-4 : 2013에 따라 측정된 색도 a*의 절대치가 5 이하이며, 색조 b*의 절대치가 5 이하인 발광색을 나타내는 위 (21)에 기재된 표시 장치이다.

(23) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 발광소자가 400 ~ 480nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 청색 발광을 나타내고, 또한

상기 착색광 투과 필터가 400 ~ 480nm의 청색광을 흡수하고 또한 530 ~ 670nm의 파장 범위의 형광을 발현하는 컬러 필터를 적어도 하나 갖는 상기 (22)에 기재된 표시 장치이다.

(24) 본 발명의 일 양태는, 상기 컬러 필터의 적어도 하나가 530 ~ 570nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 상기 (23)에 기재된 표시 장치이다.

(25) 본 발명의 일 양태는, 상기 컬러 필터의 적어도 하나가 600 ~ 650nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 상기 (23)에 기재된 표시 장치이다.

(26) 본 발명의 일 양태는, 상기 착색광 투과 필터가 530 ~ 570nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터와 600 ~ 650nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터를 갖는 상기 (23)에 기재된 표시 장치이다.

(27) 본 발명의 일 양태는, 상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사되고,

상기 착색광 투과 필터가 상기 액정 셀 중 또는 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고,

상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 상기 편광판이 배치되고,

상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 상기 편광 발광소자가 배치되고, 또한

상기 편광판은 편광판 O-UVP 인 상기 (20) ~ (26)까지의 어느 하나에 기재된 표시 장치이다.

(28) 본 발명의 일 양태는, 상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사되고,

상기 착색광 투과 필터가 상기 액정 셀 중 또는 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고,

상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 상기 편광 발광소자가 배치되고,

상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 상기 편광판이 배치되어 있고,

상기 편광판은 상기 400-480nm 용 편광판, 상기 편광판 V+UVP, 상기 UV 투과 편광판 및 상기 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군으로 이루어진 군으로부터 선택되는 상기 (20) ~ (26)까지 중 어느 하나에 기재된 표시 장치이다.

(29) 본 발명의 일 양태는, 상기 편광 소자가, 기재와 1 종 이상의 이색성 염료를 갖고, 상기 이색성 염료가 분자 중에 스틸벤 골격과 비페닐 골격 중 적어도 하나를 갖지만, 아조기를 가지고 있지 않은 화합물 또는 그의 염인, 상기 (1) ~ (3)까지의 어느 하나에 기재된 광학 시스템 또는 상기 (4) ~ (28)까지의 어느 하나에 기재된 표시 장치이다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자를 구비한 광학 시스템에 있어서, 편광 소자가, 자외광을 적어도 포함하는 광을 흡수하여 가시 광역의 빛에 편광 발광을 나타내는 편광 발광소자로서 구비되어 있거나, 또는 자외광을 적어도 포함하는 광에 있어서 적어도 자외광역의 빛을 편광 제어하는 편광 제어소자로서 구비되어 있다. 따라서 자외광을 이용하여 가시광역에서 높은 투과성을 가지고 있으면서도 이미지, 동영상, 입체시, 입체 영상 등의 표시가 가능한 새로운 광학 시스템을 제공할 수 있다. 또한 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되어 있음으로써, 편광 발광소자는 자외광에 의해 발광 가능하다. 그 결과, 이 같은 광학 시스템을 높은 보안이 요구되는 디스플레이, 각종 매체에 응용할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 편광 발광소자는 380nm~780mm의 파장 영역에서 60% 이상의 시감도 보정 단체 투과율을 갖는다. 이에 따라, 투명 디스플레이에 적합한 새로운 구조를 갖는 광학 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 표시 장치가 상기 광학 시스템을 구비함으로써 종래의 표시 장치의 디스플레이 구성을 응용하여 제작할 수 있기 때문에 단순하고 저렴하게 제조할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 표시 장치가, 액정셀을 추가로 구비한 액정 표시 장치이다. 또한, 편광 자외광이 액정 셀의 한쪽 면측에서 조사되고, 편광발광 소자가 액정 셀의 타방향의 면측에 배치되어 있다. 이러한 표시 장치에 의해, 편광발광 소자에 흡수되는 광이 편광자외광이고, 또한, 자외광에서의 편광을 제어하여, 흡수의 이방성을 이용하여, 편광 발광소자가 편광의 발광과 소광을 제어가능하기 때문에, 편광 발광을 이용하여 이미지를 표시하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 표시 장치가, 액정 셀과, 편광판을 추가로 갖춘 액정 표시 장치이다. 또한, 자외광을 적어도 포함한 광이, 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사되고, 편광 발광소자가, 액정 셀의 다른쪽의 면측에 배치되고, 광이 조사되는 액정셀의 한쪽 면측에, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 및 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP 중 적어도 한쪽을 갖는 편광판이 배치되어 있다. 이러한 표시 장치에 의해, 편광판에 의해 얻어진 편광자외광을 흡수한 편광발광 소자가 편광의 발광과 소광을 제어가능하기 때문에, 편광 발광을 이용하여 이미지를 표시하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 액정 표시 장치가, 광 흡수층, 광 반사층 및 위상차 판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 광 제어층을 구비하며, 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 발광소자의 표면 측에 적어도 하나의 광 제어층이 배치되어 있다. 이러한 표시 장치에 의해 편광 발광의 흡수, 반사가 억제되고, 콘트라스트, 밝기가 개선된 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 액정 표시 장치가 광 반사층과 위상차 판을 ㄱ구비하며, 또한 상기 위상차 판이 광 반사층과 편광 발광소자 사이에 배치되어 있다. 이러한 표시 장치에 의해 디스플레이 상에 이중상의 발생을 억제하고, 더 밝고 높은 콘트라스트 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 또한 표시 장치가, 액정 셀과, 자외광 흡수 소자와, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP 및 자외광을 투과하는 UV투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광판을 추가로 구비한 액정 셀 표시 장치이다. 이러한 표시 장치에 의해, 편광발광 소자로 흡수되지 않고 편광 발광소자를 투과한 자외광을 자외광 흡수소자가 흡수하는 것이 가능하다. 게다가, 표시 장치의 외부로부터 투입되어 얻어진 자외광을 흡수하는 것이 가능하기 때문에, 자외광에 의한 눈에 대한 악영향을 예방하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 표시 장치가, 액정 셀과, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV투과 편광판, 및 자외광을 투과하지 않는 UV비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광판을 추가로 구비한 액정 표시 장치이다. 이러한 양태의 하나로서, 편광판의 하나가 편광 발광소자의 편광축과 직교 방향으로 흡수축을 가지고 있는 것이 바람직하다. 즉, 편광 발광소자의 편광축과 상이한 방향으로 편광판의 흡수축이 설치되어 있다. 이러한 표시 장치에 의해 상이한 편광판을 사용하여도, 편광된 자외광을 흡수한 편광 발광소자가 편광 발광을 나타냄으로써 당해 편광 발광을 이용하여 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 제어소자로서 구비되고, 표시 장치가, 액정셀을 추가로 구비한 액정 표시 장치이다. 그리고, 상기 액정 표시 장치는 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP과, 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판을 추가로 포함하거나, 편광판 V+UVP를 적어도 2개 추가로 구비하고 있다. 또한 자외광과 가시광을 포함한 광이, 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사되고 편광 제어소자가 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되어 있다. 또한 광이 조사되는 액정 셀의 한쪽의 면측에 편광판 V+UVP가 배치되고, 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 제어소자의 표면 측에 UV 투과 편광판이 배치되어 있거나 광이 조사되는 액정 셀의 한쪽의 면측에 한쪽의 편광판 V+UVP가 배치되고, 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 제어소자의 표면 측에 다른쪽의 편광판 V+UVP가 배치되어 있다. 또한 UV 투과 편광판 또는 다른쪽 편광판 V+UVP이 편광 제어소자의 편광축이 상이한 방향으로 흡수축을 가지고 있다. 이러한 표시 장치에 의해 편광 소자에 의한 자외광을 편광 제어하는 기능을 이용하여 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 편광소자가, 편광제어 소자로서 구비되고, 표시 장치가, 액정셀과, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP를 추가로 구비하고, 조사되어 활용되는 광이, 자외광과 가시광 쌍방을 편광시키는 광이다. 또한, 편광 제어소자가, 액정셀의 한쪽의 면측에 배치되고, 액정셀이 배치되어 있지 않은 편광 제어소자의 면측에, 편광판 V+UVP가 배치되어 있다. 그리고, 편광판 V+UVP가, 편광제어 소자의 편광축과 상이한 방향에 흡수축을 가지고 있다. 또한 액정 셀이, 자외광용 액정 셀과 가시광용 액정셀로 변환 가능하거나, 자외광용 액정 셀과 가시광용 액정셀 모두를 가지고 있다. 이러한 표시 장치에 의해, 가시광역의 광의 편광제어와 자외광역의 광의 편광제어의 양립이 가능하게 되어, 각각의 파장 영역의 광의 투과·비투과를 제어가능한 표시 장치의 제공이 가능하고, 예를 들어, 자외광의 투과·차광을 제어하는 자외광 센서로 응용하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 표시 장치가, 입체시 또는 입체 이미지를 표시가능하기 때문에 입체 표시 제어 수단을 추가로 갖춘 입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치이다. 또한, 입체 표시 장치가, 입체시를 표시하기 위한 표시부를 추가로 갖춘 한편, 입체 이미지 표시 장치가 입체 이미지를 표시하기 위한 액정 셀을 추가로 갖추고 있다. 이러한 표시 장치에 의해, 가시광역에서 높은 투과성을 가지면서도 편광발광의 입체 시(視), 입체 이미지의 표시가 가능하게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광 소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 표시 장치가, 위상차를 제어 가능한 위상차 제어부재와, 편광 발광소자로부터의 편광 발광을 제어하는 편광 제어 부재를 추가로 구비할 수 있는, 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치이다. 이러한 표시 장치에 의해, 편광 발광을 인식하는 것 뿐 아니라, 높은 안정성을 부여 가능한 표시 장치의 제공이 가능하게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고, 표시 장치가, 액정 셀과, 착색광 투과 필터와, 400-480mm용 편광판, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV투과 편광판 및 자외광을 투과시키지 않는 UV비투과 편광판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 편광판을 추가로 구비한 액정 표시 장치이다. 이러한 표시 장치에 의해, 종래의 액정 표시 장치의 과제였던 시야각 의존성을 개선하고, 높은 콘트라스트로 고연색성을 갖는 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광 발광소자가, ＪＩＳ　Ｚ　８７８１－４：２０１３에 따라 측정되는 색도 a*의 절대값이 5 이하이고, 색조 b*의 절대값이 5이하인 발광색을 나타낸다. 이러한 표시 장치에 의해, 편광 발광소자에 따른 발광색이 백색이기 때문에, 편광 발광소자를 백색 편광발광형의 편광소자로서 이용하는 것이 가능하다. 또한, 착색광 투과 필터로서, 적색, 청색 및 녹색의 컬러 필터를 액정 셀의 전기 구동하는 표시 세그먼트마다 설정하여, 각 컬러 필터에 백색 발광된 광을 조사하는 것에 의해, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 편광 발광소자가 400 ~ 480nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 청색 발광을 나타낸다. 또한 착색광 투과 필터가 400 ~ 480nm의 청색광을 흡수하고 530 ~ 670nm의 파장 범위의 형광을 발현하는 컬러 필터를 적어도 하나 가진다. 따라서 편광 발광소자에 의한 발광색이 청색이어도, 컬러 필터를 통해 백색 발광이 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 컬러 필터의 적어도 하나가, 530~570nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 것에 의해, 편광 발광소자에 의한 발광색이 청색이어도, 컬러 필터를 통해, 편광 발광소자로부터의 청색 발광을 녹색 발광으로 변환 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능해 진다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 컬러필터의 적어도 하나가, 600~650mm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 것에 의해, 편광발광 소자에 의한 발광색이 청색이어도, 컬러 필터를 통해, 편광발광 소자로부터의 청색 발광을 적색 발광으로 변환 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 착색광 투과 필터는 530 ~ 570nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터와, 600 ~ 650nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터를 갖고 있다. 이러한 표시 장치에 의해 편광 발광소자로부터의 청색 발광을 녹색 발광 및 적색 발광의 양방으로 변환 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 자외광을 적어도 포함하는 광이 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사된 착색광 투과 필터가, 액정 셀 중 또는 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고, 빛이 조사되는 액정 셀의 한쪽 면측과의 사이에 편광판 O-UVP가 배치되어 있고, 편광 발광소자가 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되어 있다. 이러한 표시 장치에 의해 편광판 O-UVP과 편광 발광소자 사이에 동적으로 위상을 제어하는 액정 셀이 형성되어 있기 때문에, 편광 발광소자가 백색 발광을 나타내는 경우, 백색 발광과 비발광을 액정 셀에서 제어할 수 있게 된다. 또한 착색광 투과 필터가, 액정 셀 중 또는 액정 셀의 다른쪽 면측에 설치되어 있는 것으로, 착색광 투과 필터를 통해 편광 발광소자로부터의 발광 색상을 원하는 색상으로 변환 가능하다. 또한, 편광 발광소자가 청색 발광을 나타내는 경우 착색광 투과 필터로 청색 컬러 필터를 사용하지 않아도, 청색광의 이용 효율이 높은 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 자외광을 적어도 포함하는 광이 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사되고, 착색광 투과 필터가, 액정 셀 중 또는 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되며, 빛이 조사되는 액정 셀의 한쪽 면측에 편광 발광소자가 배치되어 있고, 액정 셀의 다른쪽 면측에 편광판이 배치되어 있다. 또한, 편광판은 400-480nm 용 편광판, 편광판 V+UVP, UV 투과 편광판 및 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택된다. 이러한 표시 장치에 의해 편광 발광소자로부터의 편광 발광이 편광판을 통해 착색광 투과 필터에 조사되기 때문에 더 높은 콘트라스트를 갖는 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다. 또한 편광 발광소자가 청색 발광을 나타내는 경우, 착색광 투과 필터로 청색 컬러 필터를 사용하지 않아도, 청색광의 이용 효율이 현저하게 높은 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 일 양태에서는, 편광소자가, 기재와, 1종 이상의 이색성 염료를 포함하고, 바람직하게는, 이색성 염료가, 분자중에 스틸벤 골격 및 비페닐 골격 중 적어도 하나를 가지고, 아조기를 가지지 않는 화합물 및 그 염이다. 이에 의해, 편광소자에, 편광 발광소자 또는 편광 제어소자로서의 기능을 부여하는 것이 가능하다.

[도 1] 도 1은, 본 발명에 따른 광학 시스템을 나타내는 개략도이다.
[도 2] 도 2는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제1 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 3] 도 3는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제2 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 4] 도 4는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제3 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 5] 도 5는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제4 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 6] 도 6는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제5 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 7] 도 7는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제6 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 8] 도 8는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제7 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 9] 도 9는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제8 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 10] 도 10는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제9 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 11] 도 11는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제10 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 12] 도 12는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제11 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 13] 도 13는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제12 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 14] 도 14는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제13 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 15] 도 15는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제14 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 16] 도 16는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제15 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 17] 도 17는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제16 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 18] 도 18는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제17 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 19] 도 19는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제18 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 20] 도 20는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제19 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 21] 도 21는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제20 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 22] 도 22는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제21 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 23] 도 23는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제22 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 24] 도 24는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제23 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 25] 도 25는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제24 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 26] 도 26는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제25 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 27] 도 27는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제26 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 28] 도 28는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제27 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 29] 도 29는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제28 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 30] 도 30는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제29 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 31] 도 31는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제30 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 32] 도 32는, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제31 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 33] 도 33은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제32 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 34] 도 34은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제33 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 35] 도 35은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제34 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 36] 도 36은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제35 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 37] 도 37은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제36 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 38] 도 38은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제37 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 39] 도 39은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제38 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 40] 도 40은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제39 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 41] 도 41은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제40 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 42] 도 42은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제41 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 43] 도 43은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제42 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 44] 도 44은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제43 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 45] 도 45은, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제44 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 46] 도 46은, 본 발명에 따른 입체 표시 장치의 제1 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 47] 도 47은, 본 발명에 따른 입체 표시 장치의 제2 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 48] 도 48은, 본 발명에 따른 입체 표시 장치의 제3 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 49] 도 49은, 본 발명에 따른 입체 표시 장치의 제4 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 50] 도 50은, 본 발명에 따른 입체 표시 장치의 제5 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 51] 도 51은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제1 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 52] 도 52은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제2 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 53] 도 53은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제3 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 54] 도 54은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제4 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 55] 도 55은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제5 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 56] 도 56은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제6 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 57] 도 57은, 본 발명에 따른 입체 이미지 표시 장치의 제7 실시 양태를 나타낸 개략도이다.
[도 58] 도 58은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제1 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 59] 도 59은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제2 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 60] 도 60은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제3 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 61] 도 61은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제4실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 62] 도 62은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제5실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 63] 도 63은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제6실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 64] 도 64은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제7실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 65] 도 65은, 본 발명에 따른 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 제8실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 66] 도 66은, 본 발명에 따른 자체 발광형 액정 표시 장치의 제1 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 67] 도 67은, 본 발명에 따른 자체 발광형 액정 표시 장치의 제2 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 68] 도 68은, 본 발명에 따른 자체 발광형 액정 표시 장치의 제3 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 69] 도 69은, 본 발명에 따른 자체 발광형 액정 표시 장치의 제4 실시 양태를 나타내는 개략도이다.
[도 70] 도 70의 사진은, 본 발명의 일 실시 양태인 실시예 3의 액정 표시 장치(좌측)과, 종래의 액정 디스플레이 구성을 갖는 비교예의 액정 표시 장치(우측)으로 나타난 발광(이미지)의 차이를 나타낸다.
[도 71] 도 71의 사진은, 실시예 3의 액정 표시 장치로, 디스플레이의 배면에 손가락을 두었을 때의 표시 장치의 투명성을 나타낸다.

이하, 본 발명의 광학 시스템, 표시 장치에 대한 도면을 참고하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시 양태는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 이용한 대표적인 실시 양태를 예시로 든 것이므로, 본 발명의 범위내에서 다양한 실시 양태를 취하고 있다.

또한, 이하에서, [~]을 이용해 나타낸 수치 범위는, [~]의 전후에 기재된 수치를 하한 값 및 상한 값으로 포함하는 범위를 의미한다.

또한, 특별히 언급하지 않는 한, 각 식에서 나타난 화합물 및 후술하는 각 화합물예에 나오는 화합물은, 유리산의 형태로 표기한다. 이하의 설명에 대해, 특별히 언급하지 않는 한, 복잡함을 피하기 위해, 편리상 [화합물 및 그 염]의 기재는, [화합물]의 기재로 하고, 해당 화합물의 염도 포함되는 것으로 한다.

[광학 시스템]

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 광학 시스템 1은, 편광소자 10을 구비하고, 편광소자 10이, 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 흡수하여, 가시광역의 광으로 편광발현하는 기능을 갖는 편광 발광소자로서 구비되어 있거나, 또는 자외광을 적어도 포함하는 광 20에 있어서, 적어도 자외광역의 광의 편광을 제어하는 기능을 갖는 편광 제어소자로서 구비되어 있다. 이러한 구성을 갖는 본 발명의 광학 시스템 1에서, 편광 소자 10이 편광 발광소자로서 구비되어 있는 경우, 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 편광 발광소자가 흡수하여, 가시광역의 광을 편광발광시킨다. 한편, 편광소자 10이 편광 제어소자로서 구비되어 있는 경우, 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 편광 제어소자의 편광기능에 의해 편광시킨다. 편광소자 10이 편광 발광소자로서 이용되고, 자외광을 적어도 포함하는 광 20이 편광 자외광인 경우, 이 편광 자외광의 편광축과 편광 발광소자의 광 흡수축, 즉 편광발광 색소의 분자 배향축을 서로 일치시키는 것에 의해, 편광 발광소자가 흡수하는 자외광이 많고, 발광을 보다 강하게 하는 것이 가능하다. 한편, 이들 축 방향을 서로 상이한 축으로 함으로써 발광을 약하게 할 수 있다. 또한, 편광 자외광의 편광축과 편광 발광소자의 광흡수축의 일치로는, 이들 축의 방향을 변환하는 것에 의해 편광발광의 강도가 바뀐다면 좋고, 이들 축이 완전히 일치할 필요는 없다. 또한, 편광 발광소자에는, 자외광을 흡수하고, 가시광역에서 편광 발광을 나타내는 기능이 있으면 좋고, 흡수되지 않은 자외광을, 편광하여 투과시키는 기능이 있어도 좋다.

자외광을 적어도 포함하는 광 20은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원이어도 좋고, 자연광이어도 좋다. 광학시스템 1이, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원을 추가로 갖추는 것에 의해, 광원의 on/off 기능을 통해, 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 의도적으로 조사하는 것이 가능하다. 여기에서, 자외광이란 자외광 영역 ~ 근자외 가시광 영역의 광을 의미한다. 이러한 자외광의 파장 영역은 300~430mm인 것이 바람직하고, 340~415mm인 것이 보다 바람직하고, 특별히 바람직하게는 350~400nm이다. 일반적으로, 자외광이란 400mm이하의 파장 영역의 광을 나타내지만, 430mm이하의 파장 영역의 광도 인간의 시감도로서는 현저히 낮다. 이 때문에, 보이지 않는 광을 자외광으로 정의한다. 또한, 본 발명에 관한 광학 시스템에는, 예를 들면, 컴퓨터, TV, 태블렛 단말기, 차 네비게이션, 3D TV, 실내외의 여러 정보 표시 장치인 각종 표시 장치, 광센서 등의 감지기, 계측 기기, 웨어러블 단말, 시스루 디스플레이, 보안 용 표시 장치 등의 각종 정보 단말기 등의 각종 장치, 장비가 포함된다.

추가로, 광학 시스템 1은, 편광소자 10이 편광 발광소자로서 구비되어 있는 경우, 편광발광 소자는 380nm~780nm의 파장 영역에서 60% 이상의 시감도 보정 단체 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 편광발광 소자가 구비되어 있는 광학 시스템 1을, 예를 들면 표시 장치에 적용하는 것에 의해, 관측자는, 투명한 디스플레이 위에 표시된 이미지 뿐 아니라, 그 디스플레이의 배면측의 풍경도, 지금까지의 액정 디스플레이 등에 비해 크게 비쳐 보이는 것이 가능하다. 또한, 시감도 보정 투과율은, ＪＩＳ　Ｚ　８７２２：２００９에 기초하여 산출한 투과율이다. 60% 이상의 시감도 보정 투과율은, 통상의 액정 디스플레이에 비해 높고, 이러한 높은 시감도 보정 투과율을 갖는 편광 발광소자가 구비된 광학 시스템 1은, 투명 디스플레이의 응용에 적합하다. 또한, 시감도 보정 투과율이 높은 만큼, 보다 높은 투과율을 요하는 투명 디스플레이로의 응용이 가능하게 된다. 때문에, 시감도 보정 투과율은 바람직하게는 70%이상, 보다 바람직하게는 80%이상, 보다 바람직하게는 85%이상, 특히 바람직하게는 90%이상이다.

[표시 장치]

본 발명의 하나의 실시 양태는, 광학 시스템 1을 갖춘 표시 장치이다. 표시 장치의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, (자체 발광형) 액정 표시 장치, 입체 표시를 가능하게 하는 입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치 등을 들 수 있다. 광학 시스템 1을 구비한 표시 장치는, 종래의 표시 장치의 디스플레이 구성을 응용하여 제작 가능하므로, 단순하고 저렴하게 제조 가능하다.

이하, 본 발명의 광학 시스템 1을 구비한 각종 표시 장치의 실시 양태에 대해 설명한다.

본 발명의 표시 장치의 하나의 실시 양태는, 표시 장치가 액정 셀을 구비한 액정 표시 장치이고, 편광소자가 편광 발광소자로서 구비되어 있다. 이러한 표시 장치에, 편광자외광이 액정 셀의 한쪽 면측에서 조사되고, 편광 발광소자가 액정 셀의 다른쪽의 면측에 배치되어 있다. 편광 자외광을 조사하기 위해, 액정 표시 장치는, 편광 자외광을 발현하는 광원을 갖추고 있어도 좋다. 이 경우, 광원이 액정 셀의 한쪽의 면측 (편광발광 소자가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 도 2는, 이러한 표시 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 2에 나타낸 표시 장치(이하 [액정 셀]을 갖는 표시 장치를 [액정 표시 장치]라고 한다)는, 자외광을 적어도 포함하는 광의 흡수에 의해 편광 발광을 나타내는 편광발광 소자 10a와, 편광 발광소자 10a 위에 적층된 액정 셀 30을 구비하고, 액정 셀 30 측으로부터 편광 자외광 20a가 발생된다. 편광 자외광 20a를 조사하기 위해, 편광 자외광 20a를 발현하는 광원이 액정 셀 30위에 추가로 배치되어 있어도 좋다. 액정 셀 30에 편광이 제어되는 것에 의해, 편광 발광소자 10a의 흡수축에 대해, 편광자외광 20a의 흡수하는 광량을 억제하는 것이 가능하다. 편광발광 소자에 의해 자외광의 흡수가 있는 경우에는, 편광 발광소자는 가시광역에서 편광 발광을 나타낸다. 이와 같이, 자외광을 편광 발광소자가 흡수하여 가시광역에서 편광 발광을 나타내는 것에 의해, 이미지를 표시시키는 것이 가능하다. 또한, 편광 발광소자에 있어서 자외광의 흡수가 큰 경우에는 발광은 강하고, 자외광의 흡수가 작은 경우에는, 발광은 약해진다. 이와 같이, 발광의 유무뿐 아니라, 발광의 강약에 대해서도 표시 이미지를 제어하는 것이 가능하다. 도 2에 나타난 표시 장치에 있어서, 편광발광 소자 10a로부터의 편광 발광은, 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 측도 투과하기 위해, 액정 셀 30, 편광발광 소자 10a의 어느 측에서도, 표시된 이미지를 관측하는 것이 가능하다.

도 2에 나타낸 표시 장치는, 광 제어층으로서, 광 흡수층 또는 광 반사층을 갖추고 있어도 좋다. 이러한 실시 양태의 표시 장치는, 도 3에 나타난것과 같이, 편광 발광소자 10a의 하측에 광 흡수층 40으로서 가시광 흡수소자 40a를 갖추고 있어도 좋고, 또는, 도 4에 나타난 것과 같이, 편광 발광소자 10a의 하측에 추가로 광 반사층 50을 갖추고 있어도 좋다. 도 3에 나타낸 표시 장치에서는, 광 흡수층 40으로서 흑색 필름 등의 가시광 흡수 소자 40a가 구비되어 있다. 이에 의해, 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 측으로부터의 편광 발광소자 10a에 의한 가시광역의 편광 발광을 흡수하고, 이 편광발광의 반사가 억제된다. 편광발광의 반사가 억제되는 것에 의해, 디스플레이 상에 이미지가 표시되는 부분과 표시되지 않은 부분의 명도의 차가 확실하게 하기 위해, 보다 콘트라스트가 향상된 이미지를 표시하는 것이 가능하다.

도 4에 나타낸 표시 장치에는, 광 반사층 50에 의해, 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 측으로부터의 편광 발광소자 10a에 의한 편광 발광을 반사하여, 액정 셀 30이 배치되어 있는 측으로의 편광 발광을 보다 향상시킨다. 편광발광이 반사되는 것에 의해, 액정 셀 30이 배치된 측으로의 편광발광의 광 강도가 보다 증대하기 때문에, 밝은 이미지를 표시하는 것이 가능하다.

도 4에 나타낸 표시 장치에서는, 편광발광이 반사되는 것에 의해 액정 셀 30에 이중상이 표시되는 경우가 있다. 이 이중상의 발생을 방지하기 위해, 도 5에 나타난 것과 같이, 편광 발광소자 10a와 광 반사층 50의 사이에, 광제어층으로서, 위상차 판인 1/4 파장판 61이 구비되어 있어도 좋다. 1/4 파장판 61은, 일반적으로 원편광을 직선 편광으로 변환하는 기능 및 직선 편광을 원편광으로 변환하는 기능을 갖는 위상차판이다. 도 5에 나타낸 표시 장치에는, 1/4 파장판 61에 의해, 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 측으로부터 발광한 편광 발광소자 10a의 직선편광을, 좌회전 또는 우회전 중 하나의 원편광으로 변환시킨다. 이 원편광은, 광반사층 50에 의해 반사되지만, 그 때, 광반사층 50에 입사한 원편광과 반대 방향의 원편광으로 변환되어 반사된다. 그리고 그 반대 방향의 원편광은 1/4 파장판 61에 의해 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 측에서 발현하는 편광 발광소자 10a의 직선 편광은 90 ° 어긋난 직선 편광으로 변환된다. 따라서 이 직선 편광의 편광축은 편광 발광소자 10a의 흡수축과 동축이 되고, 그 결과, 1/4 파장판 61을 투과한 편광 발광소자 10a에서 발광 한 직선 편광의 반사를 억제한다. 1/4 파장판 61을 통해 편광 발광의 반사가 억제됨으로써 디스플레이 상의 이중상의 발생을 억제하면서 밝은 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 다른 실시 양태는, 예를 들어 도 6과 같이, 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b가 액정 셀 30의 한쪽의 면측에서 조사되고 편광 발광소자 10a이 액정 셀 30의 다른쪽 면측에 배치되어 있고, 또한 자외광 20b가 조사되는 액정 셀 30의 한쪽 면측에, 편광판으로써 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP 70a가 배치되어 있다 . 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 조사하기 위해, 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀의 한쪽 면측(편광 발광소자가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 이 편광판 O-UVP 70a는 자외광에 있어서 특정 방향으로만 진동하는 자외광을 편광시켜 투과시키고 가시 광선은 입사된 빛의 상태로 투과시키는 기능을 가지고 있다. 즉, 편광판 O-UVP 70a는 가시 영역의 빛은 높은 투과율을 보이면서 자외광을 편광하는 기능을 가지고 있다. 편광판 O-UVP 70a에 의해 편광시켜 투과시킨 자외광을 흡수하는 편광 발광소자 10a는 편광 발광을 보이고 이러한 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 가시광은 편광판 O-UVP 70a을 투과하기 때문에, 표시된 이미지는 편광판 O-UVP 70a을 통해 관찰할 수 있다. 도 6에 나타내는 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광은 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 쪽도 투과하기 때문에 편광판 O-UVP 70a, 편광 발광소자 10a의 어느 측면에서도 표시된 이미지를 관찰할 수 있다.

도 7에 나타낸 표시 장치는 도 6에 나타난 구성 이외에, 편광 발광소자 10a의 하부에 추가로 흑색 필름 등의 가시광 흡수 소자 40a를 갖추고 있다. 이 구성을 갖는 도 7에 표시되는 표시 장치는 도 3에 나타낸 표시 장치뿐만 아니라 콘트라스트가 향상된 화상을 표시할 수 있다. 또한, 도 8에 나타낸 실시예에서, 도 6에 도시된 구성뿐만 아니라, 편광 발광소자 10a의 하부에 빛 반사층 50을 구비하고 있는 표시 장치를 나타내고 있다. 이 구성을 갖는 도 8에 표시되는 표시 장치는 도 4에 나타낸 표시 장치뿐만 아니라 밝은 이미지를 표시할 수 있다.

도 9에 나타낸 액정 표시 장치는 도 8에 도시된 표시 장치를 구성하는 편광 발광소자 10a 및 광 반사층 50 사이에 광 제어층으로 추가로 위상차 판인 1/4 파장판 61을 갖추고 있다. 그러면 도 9에 나타낸 표시 장치는 디스플레이 상의 이중상의 발생을 억제하면서 밝은 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 표시 장치의 다른 실시 양태는, 예를 들어 도 10과 같이, 편광 발광소자 10a 및 편광 발광소자 10a 상에 적층된 액정 셀 30과 자외광 20b가 조사되는 액정 셀 30의 한쪽 면측에 편광판으로서 자외광과 가시광 모두를 편광하는 기능을 갖는 편광판 V+UVP 70b를 구비하고, 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b가 편광판 V+UVP 70b 측에서 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 조사하기 위해 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우, 광원이 액정 셀의 한쪽의 면측(편광 발광소자가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 자외광 20b가 편광판 V+UVP 70b에 의해 편광되고, 이 편광된 자외광에 의해 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타내고, 당해 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 편광판 V+UVP 70b는 자외광 및 가시광을 편광하여 투과시키기 때문에, 편광 발광소자 10a가 편광한 자외광을 흡수한 경우에, 가시광역에서 편광 발광을 나타낸다. 이에 의해, 편광판 V+UVP 70b, 편광 발광소자 10a의 어느 측으로부터라도, 표시된 이미지를 관측하는 것이 가능하다.

도 11에 나타내는 표시 장치는 도 10에 나타낸 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 편광 발광소자 10a의 하부에 추가로 흑색 필름 등의 가시광 흡수 소자 40a를 갖추고 있다. 이 구성을 갖는 도 11에 나타낸 표시 장치는 도 3, 7에 표시되는 표시 장치뿐만 아니라 콘트라스트가 향상된 화상을 표시할 수 있다. 또한, 도 12에 나타낸 실시예에서는 도 10에 나타내는 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 편광 발광소자 10a의 하부에 추가로 빛 반사층 50을 구비하고 있다. 이 구성을 갖는 도 12에 나타낸 표시 장치는 도 4, 8에 표시되는 표시 장치뿐만 아니라 밝은 이미지를 표시할 수 있다.

또한, 도 13에 나타낸 표시 장치는 도 12에 나타낸 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 편광 발광소자 10a 및 광 반사층 50 사이에 광 제어층으로 추가로 위상차 판인 1/4 파장판 61을 구비한다. 이에 의해, 도 13에 나타낸 표시 장치는 디스플레이상의 이중상의 발생을 억제하면서 밝은 이미지를 표시할 수 있다.

본 발명의 표시 장치를 구성하는 상이한 실시 양태는, 액정 셀과, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광 및 가시 광선 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판 및 자외광을 투과시키지 않는 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광판을 추가로 구비한 표시 장치이며, 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되어 있다. 이러한 표시 장치 (액정 표시 장치)의 바람직한 형태의 하나로서 편광판의 하나는 편광 발광소자의 편광축과 직교 방향으로 흡수축을 갖는 것을 들 수 있다. 편광 발광소자의 편광축이 상이한 방향으로 편광판의 흡수축이 구비됨으로써, 고휘도 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

이러한 표시 장치는 예를 들면, 도 14 내지 도 17에 나타난 바와 같이, 편광판으로서 자외광역의 빛을 투과하는 편광판인 UV 투과 편광판을 포함한다. 이러한 실시 양태의 표시 장치는, 액정 셀과 편광 소자로서의 편광 발광소자를 구비하고, 자외광을 적어도 포함하는 광이 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사된 편광 발광소자가 액정 셀 다른쪽 면측에 배치되고, 편광 발광소자와 액정 셀 사이에 편광판으로 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판이 배치되어 있다. 또한 자외광을 적어도 포함하는 광이 편광 자외광 또는 가시광 및 자외광을 포함하는 광이며, UV 투과 편광판이 편광 발광소자의 편광축과 직교 방향으로 흡수축을 가지고 있다. UV 투과 편광판은 자외광의 흡수가 적고 자외광을 투과시키고 상이한 한편으로, UV 투과 편광판의 흡수축과 직교축으로 입사하는 편광된 가시 광선은 투과시키지만, UV 투과 편광판의 흡수축과 동축으로 입사하는 가시광은 투과하지 않거나 또는 거의 투과하지 않는 기능을 가지고 있다. 또한, UV 투과 편광판을 투과시키는 자외광의 파장은 430nm 이하이고, 바람직하게는 300 ~ 420nm이며, 보다 바람직하게는 350 ~ 400nm이다. 또한 자외광 투과율은 바람직하게는 20 ~ 100 %이며, 보다 바람직하게는 30 ~ 100 %이며, 더욱 바람직하게는 40 ~ 100 %이며, 특히 바람직하게는 50 ~ 100 %이다. 또한, 일반적으로 자외광 파장의 최대 값은 400nm 이하를 기본으로 하지만, 430nm 이하의 파장의 빛도 시감도적으로 현저하게 낮기 때문에 자외광과 동등한 성능을 갖는 빛으로 430nm 이하로 설정하고 있다

도 14는 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 14에 나타낸 표시 장치는 편광 발광소자 10a 및 편광 발광소자 10a에 적층된 액정 셀 30과, 편광 발광소자 10a와 액정 셀 30 사이에 UV 투과 편광판 70c를 구비한다. 또한, 편광 발광소자 10a는, 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV 투과 편광판 70c의 흡수축이 직교하도록 배치되어 있고, 액정 셀 30 측으로부터 편광 자외광 20a가 조사된다. 편광 자외광 20a를 조사하기 위해, 표시 장치는 편광 자외광 20a을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀 30의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 편광 자외광 20a가 액정 셀 30을 통해 UV 투과 편광판 70c를 투과하고, 이 투과한 자외광에 의해 편광 발광소자 10a 가 편광 발광을 나타낸다. 이 편광 발광의 편광축은 UV 투과 편광판 70c의 흡수축과 90 °로 상이한 축이기 때문에 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV 투과 편광판 70c의 흡수축을 직교 배치하여 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광이 UV 투과 편광판 70c를 투과하고, 투과한 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 도 14에 나타낸 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광은 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 쪽도 투과하기 때문에 액정 셀 30, 편광 발광소자 10a의 어느 측면에서나 나타나는 이미지를 관찰할 수 있다.

도 15에 나타낸 표시 장치는 도 14에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 편광 자외광 20a 대신에, 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c가 조사된다. 즉, 자연광의 자외광을 이용할 수 있다. 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c를 이용하기 때문에, 표시 장치는 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c를 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀 30의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 이러한 표시 장치는 액정 셀 30에 편광을 입사시키기 위해, 액정 셀 30 상에 또한 편광판 V+UVP 70b가 구비될 수 있다. 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c가 편광판 V+UVP 70b에 의해 편광되고, 편광된 가시광 및 자외광을 포함하는 광 중, 자외광은 UV 투과 편광판 70c를 투과하고 투과한 자외광에 의해 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV 투과 편광판 70c의 흡수축이 직교로 배치되어 있기 때문에, 이 편광 발광은 UV 투과 편광판 70c를 투과하고 투과한 편광 발광을 이용하여 이미지를 표시한다. 편광판 V+UVP 70b은 가시 광선을 편광 투과시키기 때문에, 표시된 이미지는 편광판 V+UVP 70b을 통해 관찰할 수 있다. 도 15에 나타낸 표시 장치도, 도 14와 같이, 편광판 V+UVP 70b, 편광 발광소자 10a 중 어느 측면에서나 나타나는 이미지를 관찰할 수 있다. 또한, 도 15에 나타낸 표시 장치의 구성이면 자외광 영역의 빛을 이용한 경우의 이미지와, 가시 영역을 이용한 경우의 이미지가 각각 상이한 표시도 가능해진다. 즉, 자체 발광형 액정 디스플레이 또는 광 투과형 디스플레이의 전환이, 가시 광선을 조사하는 광원 또는 자외광을 조사하는 광원을 선택함으로써 가능해진다.

도 16에 나타낸 표시 장치는, 도 15에 도시된 표시 장치의 구성 뿐만 아니라, 편광 발광소자 10a의 하부에 추가로 흑색 필름 등의 가시광 흡수 소자 40a를 갖추고 있다. 따라서 이 구성을 갖는 도 16에 나타낸 표시 장치는 도 3, 7, 11처럼 콘트라스트가 향상된 이미지를 표시할 수 있다. 또한, 도 17에 나타낸 실시 양태에서는 도 15에 도시된 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 편광 발광소자 10a의 하부에 추가의 광 반사층 50을 구비하고 있다. 이 구성을 갖는 도 17에 나타낸 표시 장치는 도 4, 8, 12처럼 밝은 이미지를 표시할 수 있다.

또한, 본 발명에서 편광 발광소자로 사용되는 편광 소자는 예를 들면 도 18 내지 도 21에 나타난 바와 같이, 자외광을 적어도 포함하는 광을 백라이트로 이용한 표시 장치로도 사용할 수 있다. 이러한 실시 양태의 표시 장치는, 액정 셀과 자외광 및 가시 광선 모두를 편광하는 편광판 V+UVP과, 편광 소자로서의 편광 발광소자를 추가로 포함한다. 또한 편광 자외광 또는 가시광 및 자외광을 포함하는 광 (자연광)이 액정 셀의 한쪽의 면측에서 조사되고, 편광판 V+UVP이 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고, 빛이 조사되는 액정 셀의 한쪽의 면측에 편광 발광소자가 배치된다. 이러한 표시 장치 (액정 표시 장치)의 구성에 의해, 편광 자외광 또는 가시 광선과 자외광을 포함한 빛에 있어서, 자외광 영역의 빛을 흡수하여 편광 발광소자가 발광하는 편광과, 편광판 V+UVP를 통해 얻은 편광이 서로 상이한 파장 영역의 빛을 이용하여 얻을 수 있다.

도 18은, 이러한 표시 장치의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 18에 나타낸 표시 장치는, 편광 발광소자 10a, 및 편광 발광소자 10a에 적층된 액정 셀 30과, 액정 셀 30 위에 적층된 편광판 V+UVP 70b을 구비하고, 편광 발광소자 10a 측으로부터 편광 자외광 20a가 조사된다. 편광 자외광 20a를 조사하기 위해 표시 장치는 편광 자외광 20a을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있는 면측)에 배치된다. 편광 자외광 20a가 조사됨으로써 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타내며, 당해 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 편광판 V+UVP 70b은 가시 광선을 편광하여 투과시키기 때문에, 표시된 이미지는 편광판 V+UVP 70b을 통해 관찰할 수 있다. 편광판 V+UVP 70b은 편광 발광소자 10a의 편광축과 편광판 V+UVP 70b의 흡수축이 동축이 되도록 배치되어 있어도 좋고, 직교로 배치되어 있어도 좋지만, 편광판 V+UVP 70b이 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광을 투과하기 쉽다는 관점에서, 편광판 V+UVP 70b의 흡수축과 편광 발광소자 10a의 편광축이 직교로 배치하는 것이 바람직하다.

도 19~21에 나타낸 표시 장치는, 도 18에 표현된 표시 장치의 구성에 있어서, 편광 자외광 20a 대신에, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 조사된다. 즉 자연광에 포함된 자외광을 이용할 수 있다. 또한 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c를 조사하기 위해, 표시 장치는 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c를 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀 30의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있는 면측)에 배치된다. 이러한 표시 장치는 편광 발광소자 10a와 액정 셀 30 사이에, 다른 편광판으로서 UV 투과 편광판 70c, UV 비투과 편광판 70d, 또는 편광판 V+UVP 70b'가 추가로 구비되고, 또한 편광 발광소자의 편광축과 이들 다른 편광판의 흡수축이 직교로 배치된다.

도 19에 나타낸 표시 장치에는, 액정 셀 30과 편광 발광소자 10a와의 사이에 UV투과 편광판 70c가 구비되고, 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV투과 편광판 70c의 흡수축이 상이한 축, 예를 들어 직교로 배치된다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 편광 발광소자 10a에 조사되면, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광에 의해 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 이 편광발광의 편광축은, UV 투과 편광판 70c의 흡수축과 직교축이기 때문에 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV 투과 편광판 70c의 흡수축의 직교 배치에 의해 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광이 UV 투과 편광판 70c를 투과할 수 있게 되며, 투과한 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 편광 발광소자 10a로부터 발광된 가시광 영역의 편광을, UV 투과 편광판 70c에 의해, 더욱 높은 편광도를 갖는 편광으로 하는 것이 가능하다. 이러한 높은 편광도를 갖는 가시광은 편광판 V+UVP 70b에 의해 제어할 수 있으므로 표시된 이미지는 편광판 V+UVP 70b를 통해 관찰 가능하다.

도 20에 나타낸 표시 장치에는, 액정 셀 30과 편광 발광소자 10a와의 사이에 UV비투과 편광판 70d가 구비되고, 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV비투과 편광판 70d의 흡수축이 직교로 배치된다. 이 실시 양태에서 사용된 UV비투과 편광판 70d는, 통상의 액정 표시 장치 등에 사용되는 일반의 편광판이어도 좋고, 자외광을 차단하는 기능을 가지고 있다. 때문에, UV비투과 편광판 70d는, 자외광을 투과시키지 않고, UV비투과 편광판 70d의 편광축과 동축으로 입사하는 가시광을 편광하여 투과시키거나, 또는 UV비투과 편광판 70d의 흡수축과 동축으로 입사하는 가시광을 투과하지 않거나 또는 거의 투과하지 않는 기능을 가지고 있다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 편광 발광소자 10a에 조사되면, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광에 의해 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 이 편광 발광의 편광축은, UV비투과 편광판 70d의 흡수축과 직교축이기 때문에, 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV비투과 편광축 70d의 흡수축의 직교 배치에 의해, 편광 발광소자 10a로부터의 편광발광이, UV비투과 편광판 70d를 투과할 수 있게 되고, 투과한 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 편광판 V+UVP 70b는 가시광역의 편광을 제어할 수 있기 때문에, 액정 셀 30에 의해 형성된 표시 이미지는, 편광판 V+UVP 70b을 통해 관찰 가능하다.

도 21에 나타낸 표시 장치에는, 액정 셀 30과 편광 발광소자 10a의 사이에 한층 더 편광판 V+UVP 70b가 구비되고, 편광 발광소자 10a의 편광축과 편광판 V+UVP 70b의 흡수축이 직교 배치된다. 이 편광판 V+UVP 70b는, 액정 셀 30 상에 적층된 편광판V+UVP 70b와 동일해도 좋고 상이해도 좋으며, 편광판 V+UVP 70b와 동일한 기능을 가지고 있다면 특별히 한정되지 않는다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 편광 발광소자 10a에 조사되면, 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c으로부터의 자외광에 의해 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 이 편광 발광의 편광축은 편광판 V+UVP 70b'의 흡수축과 직교축이기 때문에, 편광 발광소자 10a의 편광축과 편광판 V+UVP 70b'의 흡수축이 직교 배치하는 것에 의해, 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광이 편광판 V+UVP 70b'를 투과할 수 있게 되며, 투과한 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 액정 셀 30 위에 배치된 편광판 V+UVP 70b는 가시광역의 편광을 제어할 수 있으므로 표시된 이미지는 편광판 V+UVP 70b을 통해 관찰할 수 있다. 또한 이 구성을 갖는 표시 장치에 있어서, 자외광을 감지할 수 있는 장치를 추가로 구비함으로써 가시 영역의 빛을 시인하거나 감지할 뿐만 아니라 자외광 영역의 빛을 인식하거나 감지할 수 있게 되기 때문에, 가시 영역 빛과 자외광 영역의 빛을 각각 사용할 수 있는 표시 장치로 이용이 가능하다.

또한, 본 발명의 편광 발광소자로서 이용되는 편광소자는, 예를 들어, 도 22~26과 같이, 자외광을 적어도 포함하는 광을 백라이트로 이용하는 것이 가능할 뿐 아니라, 시인측에 발현하는 자외광을 억제가능한 표시 장치에도 사용가능하다. 이러한 실시 양태의 표시 장치는, 액정 셀과, 편광소자로서의 편광 발광소자를 구비하고, 자외광을 적어도 포함하는 광이, 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사된다. 또한, 편광발광 소자가, 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고, 광이 조사되는 액정 셀의 한쪽의 면측에, 편광판으로서 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 또는 자외광을 편광하여 투과시키고 가시광은 그대로 투과시키는 편광판 O-UVP가 배치된다. 게다가, 편광 발광소자의 액정 셀이 배치되어 있지 않은 면측에는, 자외광 흡수소자, 편광 발광소자의 편광축과 동축 방향 또는 직교 방향에 흡수축을 갖는 UV비투과 편광판, 또는 편광 발광소자의 편광축과 직교 방향에 흡수축을 갖는 추가의 편광판 O-UVP를 구비하고 있다. 또한, 자외광을 적어도 포함하는 광은, 가시광과 자외광을 포함하는 광(자연광)이어도 좋다.

도 22는, 이러한 표시 장치의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 22의 표시 장치는, 편광판 V+UVP 70b와, 편광판 V+UVP 70b 상에 적층된 액정 셀 30과, 액정 셀 30 상에 적층된 편광 발광소자 10a와, 편광 발광소자 10a 상에 적층된 자외광 흡수소자 40b를 구비하며, 편광판 V+UVP 70b측으로부터, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 조사된다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c를 조사하기 위해, 표시 장치는, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c를 발현하는 광원을 추가로 구비하고 있어도 좋다. 이 경우, 광원이 액정 셀 30의 한쪽의 면측(편광 발광소자 10a가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 편광판 V+UVP 70b에 의해 편광되면, 이 편광된 가시광과 자외광을 포함하는 광으로부터의 자외광에 의해 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타내고, 당해 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 편광 발광소자 10a는, 흡수되지 않은 자외광을 편광하고 투과시키는 기능을 가지고 있는 것으로부터, 광원 20c로부터의 자외광 중, 편광 발광소자 10a에 흡수되지 않았던 자외광은, 편광 발광소자 10a를 통해 편광하고, 투과할 수 있다. 이 투과한 자외광을 자외광 흡수 필름 등의 자외광 흡수 소자 40b에 의해 흡수시키는 것에 의해, 시인측에서 발현하는 자외광을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 자외광 흡수 소자 40b를 이용하는 것에 의해, 편광 발광소자 10a를 투과한 자외광을 흡수가능할 뿐 아니라, 표시 장치의 외부로부터 입사할 수 있는 자외광의 흡수도 방지가능하다. 도 22에 나타낸 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a 로부터의 편광 발광은, 액정 셀 30을 통해 편광판 V+UVP 70b도 투과한다. 때문에, 관찰자는, 편광판 V+UVP 70b, 자외광 흡수소자 40b의 어느 측으로부터도 표시된 이미지를 관찰할 수 있을 뿐 아니라, 자외광에 의한 눈에 대한 악영향도 예방할 수 있다.

도 23의 표시 장치는, 도 22의 표시 장치의 구성에 있어서, 자외광 흡수소자 40b 대신에, 편광 발광소자 10a의 편광축과 동축 방향에 흡수축을 갖는 UV비투과 편광판 70d'가 구비되어 있다. 도 22와 동일하게, 편광판 V+UVP 70b을 통해 편광된 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광에 의해, 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타내고, 당해 편광 발광을 이용한 이미지가 표시된다. 이 실시 양태에 사용된 UV비투과 편광판 70d'는, 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV비투과 편광판 70d'의 흡수축이 동축에 배치되어 있으나, UV비투과 편광판 70d'의 흡수축에 있어서는, 편광 발광소자 10a의 편광발광의 흡수가 적거나, 또는 편광발광 소자 10a가 발현하는 광의 파장만 투과할 수 있도록 설계되어 있다. 이에 의해, 편광 발광소자 10a로부터의 편광발광이 UV비투과 편광판 70d'를 투과하고, 표시된 이미지는, UV비투과 편광판 70d'를 통해 관찰 가능하다. 한편, UV비투과 편광판 70d'는, 자외광을 차단하는 기능을 가지고 있어서, 광원 20c로부터의 자외광 중, 편광 발광소자 10a에 흡수되지 않고, 편광 발광소자 10a를 통해 편광하여 투과한 자외광은, UV비투과 편광판 70d'에 의해 차단된다. 이에 의해, 시인측에 발현하는 자외광을 억제시키는 것이 가능하다. 또한, 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광은, 후술하는 것처럼, 이색성 염료로서 사용되는 화합물에 의한 발광색, 그 발광 광량의 파장 의존성 등을 조정할 수 있다. 때문에, UV비투과 편광판 70d'의 흡수축과 편광 발광소자 10a의 편광축이 동축이어도, UV비투과 편광판 70d'이 흡수하는 광의 파장, 투과율을 조정하는 것에 의해, 편광 발광소자 10a로부터의 발광색은, UV투과 편광판 70d'를 통해 변화한다. 이에 의해, 편광 발광소자 10a가 발현하는 본래의 발광색과는 상이한 색을 관찰 가능하다.

도 24에 나타낸 표시 장치는 도 22의 표시 장치의 구성에 있어서, 자외광 흡수소자 40b 대신에, 편광 발광소자 10a의 편광축과 동축 방향에 흡수축을 갖는 UV비투과 편광판 70d가 구비되어 있다. 도 22와 동일하게, 편광판 V+UVP 70b을 통해 편광된 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광에 의한 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타내고, 당해 편광 발광을 이용한 이미지가 표시된다. 이 실시 양태에서는, 편광 발광소자 10a의 편광축과 UV비투과 편광판 70d의 흡수축이 직교로 배치되어 있기 때문에, 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광은 UV비투과 편광판 70d를 투과한다. 때문에, 표시된 이미지는, UV비투과 편광판 70d를 통해 관찰 가능하다. 한편, UV비투과 편광판 70d는, 자외광을 차단하는 기능을 가지고 있기 때문에, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광 중, 편광발광 소자 10a에 흡수되지 않고, 편광 발광소자 10a에 의해 편광하여 투과한 자외광은 UV비투과 편광판 70d에 의해 차단된다. 이에 의해, 시인측에 발현하는 자외광을 제어하는 것이 가능하다.

도 25, 도 26에 나타내는 표시 장치는, 도 22에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 편광판 V+UVP 대신 편광판 O-UVP가 배치되어 있다. 또한, 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 발광소자의 표면 측에, 자외선 흡수 필름 또는 편광 발광소자의 편광축과 동축 방향으로 흡수축을 갖는 한층 더 편광 소자 O-UVP가 구비되어 있다. 이러한 표시 장치는 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c 대신에, 자외광 20b가 조사된다. 자외광 20b를 조사하기 위해 표시 장치는 자외광 20b을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀 30의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다.

도 25에 나타낸 표시 장치는 편광판 O-UVP 70a과, 편광판 O-UVP 70a 상에 적층된 액정 셀 30과, 액정 셀 30 상에 적층된 편광 발광소자 10a, 및 편광 발광소자 10a 상에 적층된 자외광 흡수 소자 40b를 구비한다. 자외광 20b가 편광판 O-UVP 70a에 의해 편광되고, 이 편광된 자외광은 편광 발광소자 10a의 흡수축에 대해 흡수된다. 이에 따라 편광 발광소자 10a는 편광 발광을 나타내며, 당해 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 가시 광선은 자외광 흡수 소자 40b를 투과하기 때문에 표시된 이미지는 자외광 흡수 소자 40b를 통해 관찰할 수 있다. 또한 편광 발광소자 10a는, 흡수되지 않은 자외광을 편광하고 투과시키는 기능도 가지고 있다. 따라서 조사된 자외광 20b 중 편광 발광소자 10a에 흡수되지 않은 자외광은 편광 발광소자 10a를 통해 편광 투과한다. 이 편광 발광소자 10a를 투과한 자외광은 자외광 흡수 필름 등의 자외광 흡수 소자 40b에 의해 흡수되고, 이로 인해 시인측에 발현하는 백라이트로부터의 자외광을 억제시킬 수 있다. 또한 자외광 흡수 소자 40b를 이용함으로써 편광 발광소자 10a를 투과한 자외광을 흡수할 뿐만 아니라 표시 장치의 외부로부터 입사할 수 있는 자외광의 흡수도 방지할 수 있다. 도 25에 나타내는 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a로부터의 가시광 영역의 편광 발광은, 액정 셀 30을 통해 편광판 O-UVP 70a도 투과한다. 따라서 관찰자는 편광판 O-UVP 70a, 자외광 흡수 소자 40b 중 어느 하나의 측면에서도 표시되는 화상을 관찰할 수 있을 뿐만 아니라 자외광에 의한 눈의 악영향도 예방할 수 있다. 또한, 도 25에 나타내는 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a로부터의 가시광 영역의 편광 발광 이외는, 가시 광선 영역의 빛의 발생, 흡수가 없기 때문에, 가시 광선 영역에서 투명한 액정 디스플레이를 얻을 수 있다.

도 26에 나타낸 표시 장치는, 편광판 O-UVP 70a와, 편광판 O-UVP 70a 상에 적층된 액정 셀 30과, 액정 셀 30 상에 적층된 편광 발광소자 10a와, 편광 발광소자 10a 상에 적층된 추가의 편광판 O-UVP 70a'를 구비하고, 편광 발광소자 10a의 편광축은 편광판 O-UVP 70a'의 흡수축과 동축으로 배치되어 있다. 이 편광판 O-UVP 70a'는 편광판 O-UVP 70a와 동일하거나 상이해도 좋고, 편광판 O + UVP 70a와 동일한 기능을 갖고 있으면 특별히 한정되지 않는다. 자외광 20b가 편광판 O-UVP 70a에 의해 편광되고, 이 편광된 자외광이 발광소자 10a의 흡수축에 흡수된다. 이에 따라 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타내며, 당해 편광 발광을 이용하여 이미지가 표시된다. 가시 광선은 편광판 O-UVP 70a'을 투과하기 때문에, 표시된 이미지는 편광판 O-UVP 70a'을 통해 관찰할 수 있다. 또한 편광 발광소자 10a는 흡수되지 않은 자외광을 편광하고 투과시키는 기능도 가지고 있다. 따라서 조사된 자외광 20b 중, 편광 발광소자 10a에 의해 흡수되지 않은 자외광은, 편광 발광소자 10a에 의해 편광 투과한다. 한편, 편광 발광소자 10a의 편광축은 편광판 O-UVP 70a'의 흡수축과 동축으로 배치되어 있기 때문에, 편광 발광소자 10a를 투과하는 광원 20b에서의 자외광이, 이의 편광판 O-UVP 70a'의 흡수축에 흡수된다. 따라서 시인측에 발생하는 자외광을 억제시킬 수 있다.

또한 다른 실시예로서, 도 27 ~ 도 31에 나타내는 표시 장치는, 액정 셀 30의 구조가, 자외광에 의해 디스플레이 상에 이미지 등의 표시를 가능하게 하는 자외광용 액정 셀 30b, 및 가시광에 의해 디스플레이 상에 이미지 등의 표시를 가능하게 하는 가시광용 액정 셀 30a의, 2개의 액정 셀을 이용하는 구조 (더블셀 구조)이다. 도 27 ~ 31은 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 27 및 도 28에 나타낸 표시 장치는 도 23 및 도 24에 도시된 표시 장치의 구성에 있어서, 액정 셀이 자외광용 액정 셀과 가시광용 액정 셀의 더블 셀 구조인 구성을 가지고 있다. 편광판 V+UVP 70b을 통해 편광 투과한 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광은, 자외광용 액정 셀 30b에 의해 편광 제어됨으로써 이미지가 표시되다. 한편, 편광판 V+UVP 70b을 통해 편광 투과한 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c으로부터의 가시광, 및 편광 발광소자 10a로부터의 가시광 영역에서 편광 발광은 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광이 제어됨으로써 이미지가 표시된다.

도 29~31에 나타낸 표시 장치는, 액정 셀이 더블셀 구조인 것과 동시에, 표시 장치의 양면으로부터 시인 또는 검지 가능한 구성을 나타내고 있다. 도 29에서, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c는, 가시광을 발현하는 가시광용 광원과 자외광을 발현하는 자외광용 광원을 단일로, 또는 각각 독립적으로 구비한 광원으로부터 조사된다. 광원으로부터 자외광을 발현하는 것에 의해, 편광판 O-UVP 70a를 통해 편광 투과한 자외광이, 자외광용 액정 셀 30b에 의해 편광이 제어되어 이미지가 표시된다. 또한, 자외광용 액정 셀 30b를 투과한 자외광은, 편광 발광소자 10a에 조사되고, 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 한편, 광원으로부터 가시광을 발현하는 것에 의해, 편광판 O-UVP 70a를 통해 투과한 가시광, 및 편광 발광소자 10a로부터의 가시광 영역의 편광 발광은, 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광이 제어되어 이미지가 표시된다. 가시광용 액정 셀 30a에 의해 제어된 편광은 UV 비투과 편광판 70d를 통해 관찰할 수 있다. 도 29에 나타내는 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a로부터의 가시광 영역의 편광 발광은 자외광용 액정 셀 30b를 통해 편광판 O-UVP 70a도 투과한다. 따라서 UV 비투과 편광판 70d, 편광판 O-UVP 70a 중 어느 측면에서도 가시광용 액정 셀 30a에 의해 제어된 이미지를 관찰할 수 있다. 또한, 도 29에 나타내는 표시 장치에 있어서, 가시광용 액정 셀 30a와 자외광용 액정 셀 30b는 편광 발광소자 10a를 통해 배치되어 있다. 편광판 O-UVP 70a는 자외광을 편광하고, 자외광용 액정 셀 30b에 의해 이 편광이 제어된다. 편광 발광소자 10a가 제어된 자외광을 흡수하는 경우에는, 편광 발광소자 10a가 가시 광선 영역에서 편광 발광을 나타내고, 반면, 제어된 자외광이 편광 발광소자 10a에 흡수되지 않고, 편광 발광소자 10a를 투과하는 경우에는 편광 발광소자 10a는 발광을 나타내지 않는다. 또한 가시 광선 영역의 편광 발광은 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광이 제어되고, UV 비투과 편광판 70d에 의해 제어된 편광 발광이 투과한 이미지를 표시할 수 있다. 따라서 UV 비투과 편광판 70d 측과 편광판 O-UVP 70a 측에서 상이한 이미지를 제공할 수 있게 된다.

도 30에 있어서, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c는, 가시광을 발현하는 가시광용 광원과 자외광을 발현하는 자외광용 광원을 단일로, 또는 각각 독립적으로 구비한 광원으로부터 조사된다. 광원으로부터 자외광을 발현하는 것에 의해, 편광판 O-UVP 70a를 통해 편광되고 투과된 자외광이 자외광용 액정 셀 30b에 의해 편광이 제어되어 이미지가 표시된다. 또한 자외광용 액정 셀 30b를 투과한 자외광은 편광 발광소자 10a에 조사되고 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 한편, 광원으로부터 가시광을 방출하는 것에 의해, 편광판 O-UVP 70a을 통하여 투과한 가시광 및 편광 발광소자 10a로부터의 가시광 영역에서의 편광 발광은 UV 투과 편광판 70c를 통해 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광이 제어되어 이미지가 표시된다. 가시광용 액정 셀 30a에 의해 표시되는 이미지는, UV 비투과 편광판 70d를 통해 관찰할 수 있다. 도 30에 나타내는 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a로부터 가시광 영역에서의 편광 발광은, 자외광용 액정 셀 30b를 통해 편광판 O-UVP 70a도 투과한다. 따라서 UV 비투과 편광판 70d, 편광판 O-UVP 70a 중 어느 측면에서도 가시광용 액정 셀 30a에 의해 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다. 또한, 도 30에 나타내는 표시 장치는 가시광용 액정 셀 30a와 자외광용 액정 셀 30b이 편광 발광소자 10a를 사이에 두고 배치되어 있다. 편광 발광소자 10a는, 흡수되지 않은 자외광을 편광하고 투과시키는 기능도 가지고 있기 때문에 광원 20c로부터의 자외광 중, 편광 발광소자 10a에 흡수되지 않은 자외광을 편광 발광소자 10a에 의해 편광하고 투과한다. 편광 발광소자 10a를 투과한 자외광은 UV 투과 편광판 70c를 추가로 투과하고 가시광용 액정 셀 30a을 사이에 두고 UV 비투과 편광판 70d에 조사된다. 한편, 편광 발광소자 10a의 편광축은 UV 비투과 편광판 70d의 흡수축과 직교로 배치되어 있다. 따라서 편광 발광소자 10a를 투과하는 광원 20c으로부터의 자외광이, UV 비투과 편광판 70d의 흡수축에 흡수된다. 이와 같이, 광원이 자외광을 방출하여 자외광용 액정 셀 30b는 광원으로부터의 자외광의 편광을 제어하고, 가시광용 액정 셀 30a는 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광, 및 광원으로부터의 가시 광선을 기반으로 편광을 제어하여 각각 상이한 이미지를 표시할 수 있다. 따라서 UV 비투과 편광판 70d 측과 편광판 O-UVP 70a 측으로 상이한 이미지를 제공할 수 있게 된다.

도 31에서, 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c는 가시광을 발현하는 가시 광 광원과 자외광을 발현하는 자외광용 광원을 단일 또는 각각 독립적으로 구비한 광원으로부터 조사된다. 광원으로부터 자외광을 발현하는 것에 의해, 자외광은 가시광용 액정 셀 30a와 2개의 UV 투과 편광판 70c를 투과하여 편광판 O-UVP 70a에 조사된다. 이어서, 편광판 O-UVP 70a을 통해 편광 투과한 자외광이 자외광용 액정 셀 30b에 의해 편광 제어된 이미지 표시를 위해 사용된다. 또한 자외광용 액정 셀 30b에 의해 편광 제어 투과한 자외광은 편광 발광소자 10a에 조사되고 편광 발광소자 10a의 자외광 영역의 흡수축과 동일한 축으로 빛의 편광이 조사된 경우에 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 편광 발광소자 10a로부터의 가시 영역의 편광 발광은 자외광용 액정 셀 30b, 편광판 O-UVP 70a을 각각 투과하고 편광판 O-UVP 70a과 가시광용 액정 셀 30a의 사이에 배치되어 있는 UV 투명 편광판 70c를 통해 편광 투과한다. 투과한 편광된 가시광이 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광을 제어하고 이미지 표시를 위해 사용된다. 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광 제어된 가시 광선은 표시 장치의 가장 외측에 배치되어 있는 UV 투과 편광판 70c를 통해 투과하기 때문에, 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다. 한편, 광원으로부터 가시광을 발현하는 것에 의해 가시광은 UV 투과 편광판 70c에 의해 가시 영역의 편광을 형성하고, 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광이 제어되어 이미지 표시를 위해 사용된다. 가시광용 액정 셀 30a를 투과한 가시광은 편광판 O-UVP 70a과 가시광용 액정 셀 30a의 사이에 배치되어 있는 UV 투과 편광판 70c에 의해 편광 투과한다. 또한 투과한 가시광은 편광판 O-UVP 70a, 자외광용 액정 셀 30b, 편광 발광소자 10a를 투과한다. 따라서 가시광용 액정 셀 30a에 의해 표시된 표시 이미지는 자외광 흡수 소자 40b를 통해 관찰할 수 있다. 한편, 편광 발광소자 10a는, 흡수되지 않은 자외광을 편광 투과시키는 기능도 가지고 있기 때문에 광원 20c로부터의 자외광 중 편광 발광소자 10a에 흡수되지 않은 자외광은 편광 발광소자 10a에 의해 편광 투과한다. 편광 발광소자 10a를 투과한 자외광은 자외광 흡수 소자 40b에 의해 흡수된다. 따라서 자외광용 액정 셀 30b에 표시된 이미지는 UV 투과 편광판 70c 측에서도 관찰할 수 있다. 이와 같이, 광원이 자외광을 발현하는 것에 의해, 자외광용 액정 셀 30b는 광원 20c가 자외광을 이용하고 가시광용 액정 셀 30a는 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광 및 광원 가시 영역의 빛을 이용하여 서로 상이한 이미지를 표시할 수 있다. 따라서 UV 투과 편광판 70c 측과 자외광 흡수 소자 40b 측에 대해 서로 상이한 이미지를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 표시 장치의 다른 실시 양태는, 도 32~45에 표시된 것과 같이, 편광소자로서 편광 제어소자가 구비되어 있는 표시 장치이다. 본 발명에서 사용된 편광소자는, 자외광을 편광시키는 기능을 갖고 있다. 이 자외광을 편광하여 제어하는 기능을 이용하여 디스플레이 상에 이미지 등을 표시가능한 표시 장치에 대해 이하에서 설명한다. 또한, 편광발광이 매우 약하거나, 편광발광이 보이지 않는 상태의 편광소자를, 자외광을 적어도 포함하는 광에서 적어도 자외광역의 광에 대해 편광하여 제어하는 편광 제어소자로서 이용가능한 것을 의미한다. 이러한 실시 양태의 표시 장치는, 액정 셀과, 편광소자로서 편광 제어소자를 구비한다. 또한, 편광 제어소자가 구비되어 있는 표시 장치의 하나의 실시 양태는, 편광판으로서, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP와 자외광을 투과하는 UV투과 편광판을 추가로 구비하거나, 또는, 편광판 V+UVP를 추가로 2개 구비하고, 가시광과 자외광을 포함하는 광(자연광)이, 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사된다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c를 조사하기 위해 표시 장치는, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c를 발현하는 광원을 추가로 구비해도 좋다. 또한, 편광 제어소자가, 액정 셀의 한쪽의 면측에 편광판 V+UVP가 배치되고, 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 제어소자의 면측에 UV투과 편광판이 배치되어 있거나, 또는, 광이 조사되는 액정 셀의 한쪽의 면측에, 한쪽의 편광판 V+UVP가 배치되고, 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 제어소자의 면측에 다른쪽의 편광판 V+UVP가 배치되어 있다. 게다가, UV투과 편광판 또는 다른쪽의 편광판 V+UV가, 편광 제어소자의 편광축과 상이한 방향, 특히 직교방향에 흡수축을 가지고 있다. 표시 장치가 이러한 구성을 갖는 것에 의해, 가시광과 자외광을 포함하는 광으로부터의 가시광과 각각의 편광판, 즉, 편광판 V+UVP와 UV투과 편광판에 의해 편광을 제어하는 것이 가능하며, 다른 한편으로, 가시광 및 자외광을 포함하는 광으로부터의 자외광은 편광 제어소자에 의해 편광 제어가 가능하기 때문에 각각의 파장 영역에서 빛의 제어가 가능해진다. 따라서 편광 소자로서, 자 외광을 편광 제어하는 기능을 갖는 편광 제어소자를 이용하여도, 편광 소자로서 편광 발광소자가 제공되는 표시 장치뿐만 아니라 이미지를 표시할 수 있다 .

도 32는, 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 32에서 나타내는 표시 장치는, UV투과 편광판 70c와, UV투과 편광판 70c 상에 적층된 편광 제어소자 10b와, 편광 제어소자 10b 상에 적층된 액정 셀 30과, 액정 셀 30 상에 적층된 편광판 V+UVP 70b를 구비하고, UV투과 편광판 70c측으로부터, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 조사된다. UV투과 편광판 70c는, 편광 제어소자 10b의 편광축과 UV투과 편광판 70c의 흡수축이 다르도록, (예를 들어, 직교로) 배치된다. 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 자외광 및 가시광이, 편광판 V+UVP 70b에 의해 편광하여, 투과된다. 이 투과한 편광 중에서, 자외광은 편광 제어소자 10b에 의해 편광하고, 한편, 가시광과 액정 셀 30의 이미지 표시에 사용되어, 편광 제어소자 10b를 그대로 투과한다. 편광 제어소자 10b를 그대로 투과한 가시광이, UV투과 편광판 70c에 흡수되는 것을 방지하기 위해, 편광제어 소자 10b의 편광축과 UV투과 편광판 70c의 흡수축이 다르도록, 예를 들어, 직교하도록 UV투과 편광판 70c가 배치된다. 이에 의해, 편광제어 소자 10b를 투과한 가시광은, UV투과 편광판 70c를 투과할 수 있다. 한편, 이 편광 제어소자 10b로부터 편광한 자외광은, UV투과 편광판 70c를 그대로 투과한다. 이에 의해, 도 32에 나타낸 표시 장치에 있어서, 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c는 백라이트로서의 기능을 하기 때문에, 투과형의 액정 표시 장치로서 UV투과 편광판 70c측으로부터 이미지를 관찰하는 것이 가능하다. 또한, 백라이트로서의 가시광과 자외광을 포함하는 광 20c가 UV투과 편광판 70c 측으로부터 조사되어도 좋고, 이 경우, 투과형의 액정 표시 장치로서 편광판 V+UVP 70b 측으로부터 표시되는 이미지를 관찰하는 것이 가능하다.

도 33에 나타낸 표시 장치는 도 32에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, UV 투과 편광판 70c 대신에 새로운 편광판 V+UVP 70b'이 구비되어 있다. 도 33에 나타낸 표시 장치에 있어서, 편광판 V+UVP 70b'는 편광 제어소자 10b의 편광축과 편광판 V+UVP 70b'의 흡수축과는 다르게 배치된다. 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c으로부터의 자외광 및 가시광이 편광판 V+UVP 70b에 의해 편광 투과된다. 이 투과된 편광 중 자외광은 편광 제어소자 10b에 의해 편광되고, 반면 가시광은 액정 셀 30에 의해 편광이 제어되어 이미지 표시에 사용되는 편광 제어소자 10b를 그대로 투과한다. 편광 제어소자 10b를 그대로 투과한 가시광이 편광판 V+UVP 70b'에 흡수되는 것을 방지하기 위해 편광 제어소자 10b의 편광축과 편광판 V+UVP 70b'의 흡수축과는 다르게, 예를 들면 직교하도록 편광판 V+UVP 70b'가 배치된다. 따라서 편광 제어소자 10b를 투과한 가시광은 편광판 V+UVP 70b'를 투과할 수 있다. 한편, 이 편광 제어소자 10b로부터 편광된 자외광도 편광판 V+UVP 70b'를 투과할 수 있다. 그러면 도 33에 나타낸 표시 장치에 있어서, 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c는 백라이트로서 기능하도록, 투과형 액정 표시 장치로서 편광판 V+UVP 70b'측에서 액정 셀 30에 의해 편광을 제어시켜 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다. 또한 백라이트로 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c가 편광판 V+UVP 70b'측으로부터 조사되어 있어도 좋고, 이 경우 투과형 액정 표시 장치로서 편광판 V+UVP 70b 측에서 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다.

도 34의 표시 장치는 도 32에 나타낸 표시 장치의 구성에 추가하여, UV 투과 편광판 70c의 아래쪽에 추가로 빛 반사층 50이 구비되어 있다. 그러면 도 34에 나타낸 표시 장치는 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c가 프론트 라이트로서 기능하기 때문에, 반사형 액정 표시 장치로 편광판 V+UVP 70b 측에서 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다.

도 35의 표시 장치는 도 32에 나타낸 표시 장치의 구성에 추가하여, UV 투과 편광판 70c의 하측에 광 흡수층 40이 구비되어 있다. 광 흡수층 40은 다양한 색상을 갖는 층, 예를 들어 빨강, 파랑, 노랑, 검정, 심지어는 파스텔과 같은 밝은 색상을 갖는 필름, 판 등이어도 좋고, 형광체처럼 특정 파장 (예를 들면, 자외광)을 흡수하고 가시광 영역의 빛을 발현하는 필름, 판 등 이어도 좋다. 이에 의해 도 35에 나타낸 표시 장치는 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c가 프론트 라이트로서 기능하기 때문에, 반사형 액정 표시 장치로 편광판 V+UVP 70b 측에서 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다.

또한, 상이한 실시 양태로서, 도 36 ~ 39의 표시 장치는 도 32 ~ 35에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 액정 셀 30의 구조가 자외광에 의해 이미지 등의 표시를 가능하게 하는 자외광용 액정 셀 30b 및 가시 광선에 의해 화상 등의 표시를 가능하게 하는 가시광용 액정 셀 30a인 더블셀 구조를 갖는다. 도 36 ~ 39은 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 36 ~ 39에 나타낸 표시 장치는 편광판 V+UVP 70b을 통해 편광 투과한 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c에서의 자외광이 자외광용 액정 셀 30b의 표시를 위해 사용되며, 한편, 편광판 V+UVP 70b를 통해 편광 투과한 가시광 및 자외광을 포함하는 광 20c로부터의 가시광 및 빛 반사층 50을 통해 반사된 가시광은 가시광 액정 셀 30a의 이미지 표시를 위해 각각 사용된다.

도 36 ~ 39의 표시 장치에서는 이러한 더블 셀 구조를 채용하고 있기 때문에, 자외광용 액정 셀 30b 및 가시광용 액정 셀 30a에 의해 형성된 이미지를 각각 다른 이미지로 표시할 수 있다. 또한, 도 36 ~ 39에 도시된 표시 장치에 있어서, 자외광용 액정 셀 30b 및 가시광용 액정 셀 30a의 순서는 한정되는 것이 아니라, 자외광용 액정 셀 30b 및 가시광용 액정 셀 30a는 각각 반대로 배치되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 표시 장치의 다른 실시 양태는 도 40 ~ 45에 도시된 바와 같이, 자외광 및 가시광 각각의 파장 영역의 빛의 투과·비투과를 제어할 수 있는 표시 장치 (액정 표시 장치)의 구성을 나타낸다. 이러한 태양의 표시 장치는 액정 셀과 편광 소자로 편광 제어소자와, 자외광 및 가시광을 모두 편광하는 편광판 V+UVP를 구비하고, 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 빛이 조사된다. 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광을 조사하기 위해 표시 장치는 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 빛을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 또한, 편광 제어소자가 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치된 액정 셀이 배치되어 있지 않은 편광 제어소자의 표면 측에 편광판 V+UVP가 배치되고, 편광판 V+UVP이 상기 편광에서 제어 소자의 편광축과 상이한 방향으로 흡수축을 갖는다. 예를 들어, 자외광 및 가시광의 편광판의 흡수축이 각각 직교로 설치되는 경우, 액정 셀에 의해 편광이 제어되고, 자외광의 편광 투과 여부 또는 강약을 제어할 수 있다. 즉, 자외광 영역의 편광과 가시광 영역의 편광 투과가 90 ° 상이한 축으로 한 경우, 자외광의 투과 축과 가시광의 편광 투과 축이 서로 상이한 축으로 투과 광량을 제어할 수 있기 때문에 별도의 파장 영역의 광을 표시에 이용할 수 있다.

도 40은 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 40에 나타내는 표시 장치는 편광판 V+UVP 70b와, 편광판 V+UVP 70b에 적층된 편광 제어소자 10b와 편광 제어소자 10b 상에 적층되고, 자외광 및 가시광 각각의 편광축을 제어 가능한 액정 셀 30c를 구비한다. 또한 편광판 V+UVP 70b는 편광 제어소자 10b의 편광축과 편광판 V+UVP 70b의 흡수축과는 다르게 배치된다. 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광 20d가 자외광/가시광 전환 액정 셀 30c 측에서 조사되는 경우, 자외광/가시광 전환 액정 셀 30c에 의해 자외광 영역의 빛의 편광이 제어되고, 편광 제어소자 10b를 통해 편광한다. 이에 의해 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광 20d에서의 편광 자외광이 투과하는 빛의 양을 제어할 수 있다. 편광 제어소자 10b에서의 편광 자외광은 편광판 V+UVP 70b의 흡수축과 직교이기 때문에, 편광 제어소자 10b의 편광축과 편광판 V+UVP 70b의 흡수축을 상이한 축, 예를 들면 직교하도록 배치한다. 따라서 편광 제어소자 10b에서의 편광된 자외광은 편광판 V+UVP 70b을 투과할 수 있다. 한편, 자외광 및 가시광 모두 편광시킨 광 20d에서의 편광 가시광은 자외광/가시광 전환 액정 셀 30c에 의해 가시광 영역의 빛의 편광이 제어되기 때문에, 편광 제어소자 10b를 그 광량 그대로 투과한다. 또한, 편광 제어소자 10b를 투과하여 편광 제어된 가시광은 편광판 V+UVP 70b의 흡수축과 동축인 경우에는 편광판 V+UVP 70b에 흡수되어 투과하지 않고, 한편, 흡수축과 직교하는 경우에는 편광판 V+UVP 70b에 흡수되지 않고 투과한다. 그러면 도 40에 나타낸 표시 장치에 있어서, 자외광 및 가시광 모두 편광시킨 광 20d는 백라이트로서 기능한다. 따라서 투과형 액정 표시 장치로서, 자외광/가시광 전환 액정 셀 30c의 자외광용 액정 셀 또는 가시광용 액정 셀에 의해 형성되는 이미지를, 편광판 V+UVP 70b 측으로부터 관찰할 수 있다. 또한 백라이트로 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광 20d를 편광판 V+UVP 70b 측에서 조사할 수 있으며, 이 경우 투과형 액정 표시 장치로 자외광/가시광 전환 액정 셀 30c 측에서 표시되는 이미지를 관찰할 수 있다. 이러한 표시 장치는 가시광 영역의 빛의 편광 제어와 자외광 영역의 빛의 편광 제어의 양립이 가능하며, 각각의 파장 영역의 빛의 투과/비투과를 제어할 수 있는 표시 장치이기 때문에, 예를 들어, 자외광 투과 / 차광을 제어하는 자외선 센서에 응용할 수 있다.

도 41의 표시 장치는 도 40에 나타낸 표시 장치의 구성에 추가하여, 편광판 V+UVP 70b의 아래쪽에 추가로 빛 반사층 50이 구비되어 있다. 이에 의해 도 41에 나타낸 표시 장치는 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광 20d가 프론트 라이트로서 기능한다. 따라서 당해 액정 셀 30c가 가시 광 영역의 편광 및 자외광 영역의 편광을 제어함으로써 반사형 액정 표시 장치로 자외광/가시광 전환 액정 셀 30c 측에서 이미지를 관찰할 수 있는 동시에, 당해 액정 셀 30c에 의해 제어된 자외광 영역의 빛에 따라 표시되는 이미지와, 가시광 영역의 빛에 따라 표시되는 이미지를 각각 제어할 수 있다. 또한 이러한 표시 장치는 각각의 파장 영역의 빛의 투과/비투과를 제어할 수 있기 때문에, 예를 들어 자외광 투과 / 차광을 제어하는 자외선 센서에 응용할 수 있다.

도 42의 표시 장치는 도 40에 나타낸 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 편광판 V+UVP 70b 아래에 추가로 광 흡수층 40이 구비되어 있다. 광 흡수층 40는 다양한 색상을 갖는 층, 예를 들어 빨강, 파랑, 노랑, 검정, 심지어는 파스텔과 같은 밝은 색상을 갖는 필름, 판 등 이어도 좋고, 형광체처럼 특정 파장 (예를 들면, 자외광)을 흡수하고 가시 광선 영역의 빛을 방출하는 필름, 판 등 이어도 좋다. 이에 의해 도 42에 나타낸 표시 장치는 자외광과 가시 광선 모두를 편광시킨 광 20d가 프론트 라이트로서 기능한다. 따라서 반사형의 액정 표시 장치로 자외광/가시광에 있어서 편광축을 전환 가능한 액정 셀 30c 측에서 표시되는 이미지를 관찰할 수 있는 동시에, 자외광 영역의 빛에 따라 표시되는 이미지와 가시광 영역의 빛에 따라 표시되는 이미지를 제어할 수 있다. 또한 이러한 표시 장치는 각각의 파장 영역의 빛의 투과/비 투과를 제어할 수 있기 때문에, 예를 들어 자외광 투과 / 차광을 제어하는 자외광 센서에 응용할 수 있다.

또한 다른 실시 양태로서, 도 43 ~ 45에 나타내는 표시 장치는 도 40 ~ 42에 나타내는 표시 장치의 구성에 있어서, 액정 셀 30c의 구조가 자외광에 의해 디스플레이 상에 이미지 등의 표시를 가능하게 하는 자외광용 액정 셀 30b, 및 가시광에 의해 디스플레이 상에 이미지 등의 표시를 가능하게 하는 가시광용 액정 셀 30a의 더블셀 구조를 갖는다. 도 43 ~ 45은 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 43 ~ 45에 나타낸 표시 장치는 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광 20d로부터의 편광 자외광이, 자외광용 액정 셀 30b의 이미지 표시를 위해 사용되는 반면, 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광 20d로부터의 편광 가시광이 가시광용 액정 셀 30a의 이미지 표시를 위해 각각 사용된다. 도 43 ~ 45에 나타낸 표시 장치에서는 이러한 더블 셀 구조를 채용하고 있기 때문에, 자외광용 액정 셀 30b 및 가시광용 액정 셀 30a에 의해 편광이 제어되어 표시되는 이미지를, 각각 상이한 이미지로 표시할 수 있다. 또한, 도 43 ~ 45에 도시된 표시 장치에 있어서, 자외광용 액정 셀 30b 및 가시광용 액정 셀 30a의 순서는 한정되는 것이 아니며, 자외광용 액정 셀 30b 및 가시광용 액정 셀 30a이 각각 반대로 배치되어 있어도 좋다.

[입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치]

본 발명의 표시 장치를 구성하는 상이한 실시 양태는, 편광소자로서 상기 편광 발광소자가 구비되어 있는 신규의 입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치이다.

상기 편광 발광소자를 구비한 입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치는 가시광 영역에서 높은 투과성을 가지고 그 편광 발광을 이용하여 입체 영상을 디스플레이에 표시하는 것이 가능하다. 또한 이러한 표시 장치는 단순하고 저렴하게 제조 가능하며, 입체 표시 가능한 투명 디스플레이로 적용 할 수 있다.

본 발명에 사용되는 편광 발광소자는 입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치의 구성에 이용할 수도 있다. 단, 여기서 말하는 입체 표시 장치는 양안 시차를 이용하며 이미지를 표시하는 셀 (예를 들면, 액정 셀)을 갖추지 못한 3D 표시가능한 장치를 의미한다. 또한 입체 이미지 표시 장치는 양안 시차를 이용하며 이미지를 표시하는 셀 (예를 들면, 액정 셀)을 갖추고 있는 3D 표시 가능한 장치를 의미한다. 도 46 ~ 50은 상기 편광 발광소자를 구비한 입체 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이고, 도 51 ~ 57은 상기 편광 발광소자를 구비한 입체 화상 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.

본 발명의 입체 표시 장치의 하나의 실시 양태는, 도 46 ~ 50에 도시된 바와 같이, 편광 소자로서의 편광 발광소자와 입체 영상을 표시 가능하게 하는 입체 표시 제어 수단과, 입체 영상을 표시하는 표시부를 구비하고, 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광이 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광을 조사하기 위해 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함 해도 좋다. 이 경우 광원이 표시부의 한쪽의 면측에 배치된다. 입체 표시 제어 수단은 양안 시차에 의해 입체시를 인식 가능하게 하기 위해, 각각 독립적으로 서로 상이한 편광축을 갖는 2개의 입체 표시 제어 부재를 구비한다. 표시부는 편광축이 서로 상이한 제1 편광 발광소자 및 제2 편광 발광소자로 구성되며, 제1 편광 발광소자 및 제2 편광 발광소자가 각각 복수 존재한다. 관찰자가 입체를 인식하기 위해 입체 표시 제어 부재는 제1 편광 발광소자 및 제2 편광 발광소자로부터의 편광 발광의 투과를 감지할 수 있다면 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어, 일반적인 편광판 (UV 비투과 편광판), UV 투과 편광판, 편광판 O-UVP, 편광판 V+UVP를 사용할 수 있다.

도 46에 나타내는 표시 장치 (입체 표시 장치)는 입체 영상을 표시 가능하게 하는 입체 표시 제어 수단으로 각각 독립적으로 서로 상이한 편광축을 갖는 입체 표시 제어 부재 80, 80'과 입체 영상을 표시 하기위한 표시부 90, 편광축이 서로 상이한 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'를 포함한다. 입체 표시 제어 부재 80, 80'는 관찰자가 양안 시차를 이용하여 표시부 90로부터의 입체시가 인식 가능한 위치에 설치되어 있으면 된다. 표시부 90에 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'가 각각 설치되어 있고, 한편, 입체 표시 제어 부재 80, 80'가 설치되어 있는 측으로부터 표시부 90 에 자외광 20b가 조사된다. 조사되는 자외광 20b에 의해 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'가 각각 편광 발광을 나타낸다. 이러한 구성을 갖는 표시 장치에 있어서, 각각 독립적으로 상이한 편광축, 예를 들어, 각각 ９０°상이한 편광축을 갖는 입체 표시 제어 부재 80, 80'의 양안시차에 의해, 관찰자의 좌우의 눈에는, 제1의 편광 발광소자 10c 또는 제2의 편광 발광소자 10c'에 대응하는 편광발광이 각각 관찰 가능하게 된다. 이에 의해, 좌안에는 좌안용의 편광발광만, 우안에는 우안용의 편광발광만 각각 관찰된다. 이러한 좌우의 눈으로 관찰된 편광 발광소자가 쌓여 보이는 결과, 즉, 양안 시차를 이용한 결과, 표시부 90상에 편광발광의 입체시가 가능하게 된다.

도 47에 나타낸 표시 장치는, 도 46에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 자외광 20b가, 입체 표시 제어 부재 80, 80'가 설치되어 있지 않은 측으로부터 표시부 90에 조사되고 있다. 도 47에 나타낸 표시 장치도, 도 46에 표시된 입체 표시 장치와 동일한 원리에 의해, 표시부 90 상에 편광발광의 입체시가 가능하게 된다.

도 48에 나타낸 표시 장치는, 도 46에 나타낸 표시 장치의 구성에 더하여, 표시부 90의 하측에 흑색 필름 등의 가시광 흡수 소자 40a가 구비되어 있다. 이 구성에 의해, 도 48에 나타낸 표시 장치는, 콘트라스트가 향상된 편광발광의 입체시가 가능하게 된다. 또한, 도 49에 나타난 실시 양태에서는, 도 46에 나타낸 표시 장치의 구성에 더하여, 표시부 90의 하측에 추가로 광반사층 50이 구비되어 있다. 이 구성에 의해, 도 49에 나타낸 표시 장치는, 밝은 편광발광의 입체시가 가능하게 된다.

도 50에 나타낸 표시 장치는, 도 49에 나타낸 표시 장치의 구성에 더하여, 표시부 90과 광반사층 50과의 사이에, 광 제어층으로서, 위상차판인 1/4 파장판 61이 구비되어 있다. 이에 의해, 도 50에 나타낸 표시 장치는, 광반사층 50에 의해 반사된 편광발광에 기인한 이중상의 발생을 억제하면서, 밝은 편광발광의 입체시가 가능하게 된다.

다음으로, 상기 편광 발광소자를 이용한 입체 이미지 표시 장치에 대해 설명한다. 이러한 입체 이미지 표시 장치의 하나의 실시 양태는 도 51 ~ 57에 도시된 바와 같이, 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 표시하는 액정 셀과 편광 소자로서의 편광 발광소자와 입체 이미지를 표시할 수 있도록 하는 입체 표시 제어 수단을 구비하고, 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히, 자외광 또는 편광 자외광이 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광을 조사하기 위해, 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광 또는 편광 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 입체 표시 제어 수단은 양안 시차에 의해 입체 이미지를 인식 가능하게 하기 위해, 각각 독립적으로 서로 상이한 편광축을 갖는 2개의 입체 표시 제어 부재를 구비한다.

도 51의 표시 장치 (입체 이미지 표시 장치)는 좌안용 이미지와 우안용 이미지 및 표시 가능한 액정 셀 30d와 편광 소자로서의 편광 발광소자 10a와 스테레오 이미지를 가능하게 하기 위한 입체 표시 제어 수단으로 각각 독립적으로 서로 상이한 편광축을 갖는 입체 표시 제어 부재 80, 80'을 포함한다. 입체 표시 제어 부재 80, 80'는 관찰자가 양안 시차를 이용하여 액정 셀 30d에서의 입체 이미지가 육안으로 확인 가능한 위치에 설치되어 있으면 좋다. 자외광 20b는 입체 표시 제어 부재 80, 80'가 설치되어 있는 측에서 액정 셀 30d에 조사된다. 좌안용 이미지와 우안용 이미지 및 표시 가능한 액정 셀 30d의 기능은 예를 들어, 이미지를 형성하기 위한 도메인 (일반적으로 화소 등)마다 편광을 제어할 수 있는 기능을 구비하고 도메인마다 좌안용 이미지의 형성과 우안용 이미지를 형성할 수 있는 것이다. 조사되는 자외광 20b에 의해 편광발광 소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 이러한 구성을 갖는 표시 장치에 있어서, 입체 표시 제어 부재 80,80'는, 각각 상이한 편광축, 예를 들어, 각각 90°상이한 편광축을 가지기 때문에, 한방향의 입체 표시제어 부재에 의해, 액정 셀 30d의 좌안용 이미지 또는 우안용 이미지 중 어느 하나의 방향으로만 표시가능하게 되어, 다른쪽의 입체 표시제어 부재에 의해, 액정 셀 30d의 좌안용 이미지 또는 우안용 이미지의 타방향으로만 표시가능하게 되도록 입체 표시 제어 부재 80,80'와 액정 셀 30d가 조정된다. 이에 의해, 관찰자의 좌안용 이미지만이, 우안용에는 우안용 이미지만이 각각 관찰된다. 이 좌우의 눈으로 관찰되는 좌안용 이미지와 우안용 이미지가 쌓여서 보이는 결과, 즉, 양안시차를 이용한 결과, 액정 셀 30d에 의해 입체 이미지를 표시하는 것이 가능하게 된다.

도 52의 표시 장치는, 도 51의 표시 장치의 구성에 있어서, 자외광 20b가, 액정 셀 30d가 설치되어 있지 않은 편광 발광소자 10a의 면측으로부터 조사되고 있다. 도 52에 나타낸 표시 장치도, 도 51의 입체 이미지 표시 장치와 동일한 원리에 의해, 액정 셀 30에 의해 입체 이미지를 표시하는 것이 가능하다.

도 53에 나타낸 입체 이미지 표시 장치는, 도 51의 표시 장치의 구성에 더하여, 편광 발광소자 10a의 하측에 흑색 필름 등의 가시광 흡수소자 40a가 구비되어 있다. 이 구성에 의해, 도 53에 표시된 입체 이미지 표시 장치는 콘트라스트가 향상한 입체 이미지를 표시하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 54의 실시 양태에서는, 도 51에 나타낸 표시 장치의 구성에 더하여, 편광 발광소자 10a의 하측에 광반사층 50이 구비되어 있다. 이 구성에 의해, 도 54의 입체 이미지 표시 장치는, 밝은 입체 이미지를 표시하는 것이 가능하게 된다.

도 55에 나타낸 입체 이미지 표시 장치는 도 54에 나타낸 표시 장치의 구성에 추가하여, 편광 발광소자 10a 및 광 반사층 50 사이에 광제어층으로 위상차 판인 1/4 파장판 61이 추가로 구비되어 있다. 이에 의해, 도 55에 표시된 입체 이미지 표시 장치는 디스플레이의 이중상의 발생을 억제하면서 밝은 입체 영상을 볼 수 있게 된다.

도 56, 57의 입체 이미지 표시 장치는, 도 51, 52의 표시 장치의 구성에 있어서, 자외광 20b를 대신하여, 편광 자외광 20a를 조사하였다. 도 56, 57의 입체 이미지 표시 장치도, 도 51, 52의 표시 장치와 동일한 원리에 의해, 입체 이미지를 표시하는 것이 가능하게 된다.

[편광 변환 기능을 갖는 표시 장치]

본 발명에 사용되는 편광 발광소자는, 도 58~65에 나타난 바와 같이, 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 구성으로 이용하는 것도 가능하다. 이러한 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치의 하나의 실시 양태는, 편광소자로서 편광 발광소자와, 편광 발광을 제어하는 편광 제어 부재와, 위상차를 제어 가능한 위상차 제어 부재를 구비하고, 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광이 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광을 조사하기 위해 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 편광 제어 부재는 일정 방향의 편광축을 투과하는 기능을 가지며, 편광 발광소자로부터의 편광 발광 파장 또는 편광 발광의 투과를 감지할 수 있다면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 일반적인 편광판 (UV 비투과 편광판), UV 투과 편광판, 편광판 O-UVP, 편광판 V+UVP를 사용할 수 있다. 또한 위상차 제어 부재, 예를 들어 일반적인 위상차 판 이어도 좋다. 위상차 제어 부재로서의 위상차 판은 1장에 한정되지 않고, 2개 이상을 사용하여도 좋고, 임의의 매수를 사용해도 좋다. 위상차 제어 부재로 위상차 판을 설치하는 경우에는 사용하는 위상차 판을 갖는 지상축과 진상축의 각도를 동적으로 전환하여 편광을 제어할 수 있다. 위상차 제어 부재로서, 편광 발광소자의 편광 발광을 나타내는 파장에 대해 1/4λ의 위상차 값을 갖는 위상차 판, 소위 1/4 파장판을 사용하는 경우, 편광 발광소자가 발현하는 직선 편광은 1/4 파장판의 지상축을 직선 편광의 편광축에 대해 45 °로 함으로써 직선 편광으로부터 원편광으로의 전환이 가능하다. 한편, 1/4 파장판의 지상축을 직선 편광의 편광축에 대해 0 °로 배치한 경우에는 편광 전환이 일어나지 않고, 직선 편광의 발광을 유지할 수 있다. 또한 위상차 제어 부재로서, 편광 발광소자로부터의 편광 발광을 나타내는 파장에 대해, 1/2λ의 위상차 값을 갖는 위상차 판, 소위 1/2 파장판을 사용하는 경우, 편광 발광소자가 발광하는 직선 편광은 1/2 파장판의 지상축을 직선 편광의 편광축에 대해 45 °로 하여 편광 방향이 90 ° 회전한 편광축을 갖는 편광으로 전환이 가능하다. 한편, 1/2 파장판의 지상축을 직선 편광의 편광축에 대해 0 °로 배치한 경우에는 편광 전환이 일어나지 않고, 직선 편광의 발광을 유지할 수 있다.

도 58의 표시 장치는 편광 발광을 제어하는 편광 제어 부재 70과 편광 소자로서 편광축이 서로 상이한 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'와, 제1 편광 발광소자 10c, 제2 편광 발광소자 10c'로부터의 편광 발광을 표시하는 표시부 90, 위상차를 제어할 수 있는 위상차 제어 부재 60을 구비한다. 편광 제어 부재 70은, 관찰자가 표시부 90으로부터 편광 제어 부재 70을 갖는 편광축의 패턴에 따른 편광발광이 시인가능한 위치에 설치되어 있으면 좋다. 자외광 20b는, 편광 제어 부재 70이 설치되어 있는 측으로부터, 표시부 90이 배치되어 있지 않은 위상차 제어 부재의 면측에 조사된다. 표시부90에는, 편광축이 서로 상이한 제1의 편광 발광소자 10c와 제2의 편광 발광소자 10c'가 각각 독립적으로 설치되어 있다. 표시부 90상에 위상차 제어부재 60이 적층되고, 제1의 편광 발광소자 10c, 제2의 제2 편광 발광소자 10c'가 배치되어 있지 않은 위상차 제어 부재 60의 표면 측에, 편광 제어 부재 70이 이간되어 배치되어 있다. 자외광 20b는 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'에 조사되면 좋고, 빛의 입사 방법은 한정되지 않는다. 이러한 실시 양태의 표시 장치는 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'는 각각 독립적으로 서로 상이한 편광축을 가지고 있다. 이 때문에, 자외광 20b를 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'에 조사하면, 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'가 각각 편광 발광을 나타낸다. 상이한 편광축을 통한 편광 발광이, 추가로 위상차 제어 부재 60과 편광 제어 부재 70에 조사됨으로써, 제1 편광 발광소자 10c, 제2 편광 발광소자 10c', 위상차 제어 부재 60, 편광 제어 부재 70이 각각이 갖는 편광축 패턴에 따른 편광 발광을 시인할 수 있다. 또한 위상차 제어 부재 60으로서 위상차 판을 사용하는 경우, 위상차 판의 지상 축을 0 °, 45 ° 등으로 임의로 변경하는 것에 의해 편광 발광은 직선 편광뿐만 아니라 원형 편광, 타원 편광, 심지어 직선 편광의 편광 방향이 90 ° 회전한 편광축을 갖는 직선 편광을 나타내는 등, 편광 발광을 다양한 편광으로 제어할 수 있다. 이러한 구성을 갖는 표시 장치에 의해 광량 (감도)의 조정뿐만 아니라 색상, 시야각을 바꿀 수도 있다. 또한 위상차 제어 부재 60으로서 무색 투명의 위상차 판, 바람직하게는 무색 투명한 위상차 필름을 사용하는 경우, 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'로부터의 편광 발광은 편광 제어 부재 70을 통하는 것에 의해 관측할 수 있는 발광의 색상, 광량이 변동한다. 편광 제어 부재 70을 통하지 않고 제1 편광 발광소자 10c 또는 제2 편광 발광소자 10c'로부터의 편광 발광은 표시부 90 상에 있어서, 단지 발광면으로 시인된다. 한편, 편광 발광이 무색 투명의 위상차 필름을 통하는 것에 의해, 위상차의 제어에 의해 추가로 별도의 편광 발광이 시인 될 수 있다. 즉, 편광 제어 부재 70을 통하지 않고 시인되는 편광 발광은 단순히 발광이 나타나는 표시부 90 상에 무색 투명한 필름이 설치되어 있다고 밖에 인식할 수 없다. 따라서 도 58에 나타낸 표시 장치는, 편광 발광을 인식하고 제어 가능한 편광 변환 기능을 가질 뿐만 아니라 편광 제어 부재 70과 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'의 편광축 패턴과 위상차 제어 부재 60으로서 위상차판에 의한 편광 제어의 3가지 조건을 모두 충족하는 경우에, 표시부 90 상에 표시 될 수 있는 본래 의도하는 발광을 시인할 수 없다고 한 높은 보안 기능을 부여할 수도 있다.

도 59에 나타내는 표시 장치는 도 58에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 자외광 20b가 위상차 제어 부재 60이 배치되어 있지 않은 표시부 90의 표면 측에 배치되어 있다. 도 59에 나타낸 표시 장치도, 도 58에 도시된 표시 장치와 같은 원리에 의해 표시부 90 상의 편광 발광의 시인이 가능해진다.

도 60의 표시 장치는 도 58에 나타낸 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 표시부 90의 하측에 추가로 흑색 필름 등의 가시광 흡수 소자 40a가 구비되어 있다. 이 구성에 의해, 도 60에 나타낸 표시 장치는 콘트라스트가 향상된 편광 발광의 시인이 가능해진다. 또한, 도 61에 나타낸 실시 양태에서는 도 58에 도시된 표시 장치의 구성뿐만 아니라, 표시부 90의 하측에 추가로 광 반사층 50이 구비되어 있다. 이 구성에 의해 도 61에 나타낸 표시 장치는 밝은 편광 발광의 입체시가 가능해진다.

또한 다른 실시 양태로, 도 62 ~ 도 65에 나타내는 표시 장치는 도 58 ~ 61에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 편광축이 서로 상이한 제1 편광 발광소자 10c 및 제2 편광 발광소자 10c'가 설치되어 있는 표시부 90에 대신하여, 액정 셀 30과 편광 발광소자 10a이 배치되어 있고, 또한 편광 발광소자 10a와 위상차 제어 부재 60 사이에 액정 셀 30이 배치되어 있다. 도 62 ~ 65에 나타낸 구성을 갖는 표시 장치는, 편광 발광을 인식하고 제어 가능한 편광 변환 기능을 가질뿐만 아니라 편광 제어 부재 70과 편광 발광소자 10a의 편광축의 패턴과, 위상차 제어 부재 60로서 위상차 판에 의한 편광 제어의 3 가지 조건을 모두 충족하는 경우에 이미지를 구축할 수 있는 등, 높은 보안 기능과 함께보다 고도의 복잡한 이미지 표시가 가능해진다.

[자체 발광형 액정 표시 장치]

본 발명의 표시장치를 구성하는 다른 실시 양태는, 편광소자로서 상기 편광 발광소자가 구비되어 있는 신규한 자체 발광형 액정 표시 장치이다.

이러한 자체 발광형 액정 표시 장치의 하나의 실시 양태는 도 66 ~ 도 69에 도시된 바와 같은 편광 소자로서의 편광 발광소자와 액정 셀과 착색광 투과 필터와 400-480nm용 편광판, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광 및 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판 및 자외광을 투과시키지 않는 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 편광판을 구비한 액정 표시 장치이며, 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광이 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광을 조사하기 위해 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이러한 표시 장치는 종래의 액정 표시 장치와 달리 편광 발광소자가 자체 발광한다. 따라서 백라이트의 빛이 35 ~ 45 %의 투과율을 갖는 편광판에 의해 감광되는 종래의 액정 표시 장치와 비교해, 가시광 영역의 빛의 이용 효율이 매우 높은 액정 표시 장치의 제공이 가능하다. 또한, 종래의 액정 표시 장치에 있어서, 시야각 의존성의 개선에 필요했던 다양한 위상차 판의 첩합, 복잡한 액정 셀 구조를 가지고 있지 않더라도, 액정 표시 장치가 넓은 시야각성을 갖는다. 따라서 종래의 액정 표시 장치에서 과제였던 시야각 의존성을 개선하고 또한 높은 콘트라스트로 시인성이 높은 액정 표시 장치의 제공이 가능하다. 또한, 편광 발광소자로부터의 발광을 착색광 투과 필터를 통해 다양한 색상의 빛으로 변환시킴으로써, 액정 표시 장치에 높은 연색성을 부여할 수 있게 된다.

이러한 표시 장치의 하나의 실시예는, 액정 셀과 착색광 투과 필터와 자외광 을 편광하는 편광판 O-UVP과 편광 소자로서의 편광 발광소자를 구비한 표시 장치이며, 자외광을 적어도 포함하는 광이, 착색광 투과 필터가 배치되어 있지 않은 액정 셀의 일면 측으로부터 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 조사하기 위해, 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다.

착색광 투과 필터가 액정 셀 중 또는 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고 자외광을 적어도 포함하는 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에 편광판 O-UVP가 배치되고, 또한 액정 셀의 다른쪽 면측에 편광 발광소자가 배치된다. 이러한 구성을 갖는 표시 장치는 편광판 O-UVP과 편광 발광판 사이에, 동적으로 위상을 제어하는 액정 셀이 설치되어 있다. 따라서 편광 발광소자가 백색 발광을 나타내는 경우 백색 발광과 비발광을 액정 셀에서 제어할 수 있게 된다. 또한 편광 발광소자가 청색 발광을 나타내는 경우 착색광 투과 필터로 청색 컬러 필터를 사용하지 않아도, 청색광의 이용 효율이 현저하게 높은, 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

도 66은 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 66에 나타내는 표시 장치는 편광판 O-UVP 70a과 편광판 O-UVP 70a 상에 적층된 액정 셀 30과 액정 셀 30 상에 적층된 편광 발광소자 10a 및 편광 발광소자 10a 상에 적층된 착색광 투과 필터 100를 구비하고, 편광판 O-UVP 70a 측으로부터 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b가 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 조사하기 위해 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우 광원이 액정 셀의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있지 않은 면측)에 배치된다. 또한 자외광 20b를 보다 확산하기 쉽게 하기 위해, 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 편광판 O-UVP 70a의 면측에는 또한 광 확산판 110이 배치되어 있어도 좋다. 광 확산판 110은 자외광 20b의 광량 등에 따라 임의로 배치된다. 또한 착색광 투과 필터 100은 청색 컬러 필터 101, 녹색 컬러 필터 102, 적색 컬러 필터 103을 구비하고 있고, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능하게 설계되어있다. 자외광 20b가 조사됨으로써, 편광판 O-UVP 70a를 통해 자외광을 흡수하는 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광은 착색광 투과 필터 100이 구비된 청색 컬러 필터 101, 녹색 컬러 필터 102, 적색 컬러 필터 103에 의해, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능하기 때문에, 편광 발광소자 10a가 백색 발광을 나타내는 경우 발광색을 원하는 색상으로 변환할 수 있으며, 백색 발광과 비발광을 액정 셀 30에서 제어할 수 있다.

도 67의 표시 장치는, 도 66에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, 착색광 투과 필터 100으로부터, 청색 칼라 필터 101이 제거되어 있다. 이러한 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a가 청색 발광을 나타내는 경우, 착색광 투과 필터 100으로 청색 칼라 필터 101을 이용하지 않아도, 청색광의 이용효율이 높은 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하다.

자체 발광형 액정 표시 장치의 다른 실시 양태는, 액정 셀과 착색광 투과 필터와 편광판 V+UVP, UV 투과 편광판 및 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 편광판과, 편광 소자로서 편광 발광소자를 구비한 표시 장치이며, 자외광을 적어도 포함하는 광이 착색광 투과 필터가 배치되어 있지 않은 액정 셀의 한쪽 면측으로부터 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 조사하기 위해, 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광, 특히 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 착색광 투과 필터가 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고, 자외광을 적어도 포함하는 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 편광 발광소자가 배치되어 있고, 또한 착색광 투과 필터와 액정 셀 사이에 편광판이 배치되어 있다. 이러한 구성을 갖는 표시 장치는, 편광 발광소자로부터의 편광 발광이 편광판을 통해 착색광 투과 필터에 조사되기 때문에 더 높은 콘트라스트를 갖는 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 68은 이러한 표시 장치의 구성을 나타내는 개략도이다. 도 68에 나타내는 표시 장치는 편광 발광소자 10a 및 편광 발광소자 10a에 적층된 액정 셀 30과 액정 셀 30 상에 적층된 UV 비투과 편광판 70d와 UV 비투과 편광판 70d 상에 적층된 착색광 투과 필터 100을 구비하고, 편광 발광소자 10a 측으로부터, 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b가 조사된다. 자외광을 적어도 포함하는 광 20을 조사하기 위해, 표시 장치는 자외광을 적어도 포함하는 광 20, 특히 자외광 20b를 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이 경우, 광원이 액정 셀의 한쪽 면측 (편광 발광소자 10a가 배치되어 있는 면측)에 배치된다. 또한 자외광 20b를 보다 확산하기 쉽게 하기 위해, 액정 셀 30이 배치되어 있지 않은 편광 발광소자 10a의 표면 측에는 추가로 광 확산판 110이 배치되어 있어도 좋다. 광 확산판 110은 자외광 20b의 광량 등에 따라 임의로 배치된다. 또한 착색광 투과 필터 100은 청색 컬러 필터 101, 녹색 컬러 필터 102, 적색 컬러 필터 103을 구비하고 있고, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능하게 설계되어 있다. 자외광 20b가 조사됨으로써, 편광 발광소자 10a가 편광 발광을 나타낸다. 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광은, UV 비투과 편광판 70d를 통해 착색광 투과 필터 100에 조사된다. 착색광 투과 필터 100이 구비된 청색 컬러 필터 101, 녹색 컬러 필터 102, 적색 컬러 필터 103에 의해, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능하기 때문에, 편광 발광소자 10a가 백색 발광을 나타내는 경우, 발광색을 원하는 색상으로 변환할 수 있다. 또한, 편광 발광소자 10a로부터의 편광 발광이 UV 비투과 편광판 70d를 통해 착색광 투과 필터에 조사되기 때문에, 더 높은 콘트라스트를 갖는 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 69의 표시 장치는, 도 68에 나타낸 표시 장치의 구성에 있어서, UV 비투과 편광판 70d 대신 400-480nm용 편광판 70e가 배치되고, 또한 착색광 투과 필터 100로부터 청색 컬러 필터 101이 제거되어 있다. 이러한 표시 장치에 있어서, 편광 발광소자 10a가 청색 발광을 나타내는 경우, 착색광 투과 필터 100으로서 청색 컬러 필터 101을 사용하지 않아도, 청색광의 이용 효율이 현저하게 높은 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

이어서, 상기 설명한 각 표시 장치의 구성에 이용된 각 부재 및 그 특성에 대해 설명한다.

[편광소자]

편광소자는, 자외광을 흡수하여 가시광선 영역에 편광 발광을 나타내는 기능을 가지며, 또한 자외광을 편광 제어하는 기능을 가지고 있다. 따라서 편광 소자가 자외광을 거의 흡수하지 않거나 또는 흡수하지 않게되는 것에 의해, 편광 소자의 편광 발광성이 약하거나 또는 편광 발광성이 없어진 경우에도 이 편광 소자는, 자외광만을 편광시키는 편광 소자로서의 작용이 있다. 그러므로, 편광 소자는 편광 발광을 나타내는 기능을 갖는 편광 발광소자로서 구비되어 있을 수도 있고, 또는 자외광을 편광으로 제어하는 기능을 갖는 편광 제어소자로서 구비되어 있어도 좋다. 또한 편광 발광소자는 가시광선 영역, 바람직하게는 380nm ~ 780nm의 파장 영역에서 60 % 이상, 바람직하게는 70 % 이상, 더욱 바람직하게는 80 %, 특히 바람직하게는 90 % 이상의 높은 시감도 보정 단체 투과율을 가지고 있다. 이러한 편광 소자를 액정 표시 장치, 입체 표시 장치, 입체 화상 표시 장치 또는 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치 등의 각종 표시 장치를 구성하는 부재로서 사용함으로써 투명 디스플레이에 적합한 새로운 구조를 갖는 표시 장치를 제공할 수 있게 된다. 이러한 편광 소자는, 예를 들면 필름 등의 기재에 발광을 나타내는 재료가 되는 이색성 염료를 흡착 배향시킴으로써 제조된다. 또한 편광 소자로부터 직접 방출 편광은, 특정 축으로 편광을 갖는 발광으로 할 수 있지만, 특정 축뿐만 아니라 타원 편광, 원형 편광을 갖는 발광으로도 설계 가능하다. 그 처방은 이색성 염료를 함침한 기재를 일축연신 뿐만 아니라 대각선 연신, 두 축 이상의 축으로 연신함으로써 실현될 수 있다. 바람직하게는 축에 일정한 편광을 발광할 수 있는 것이 바람직하다. 편광 소자가 편광 발광소자로 구비되는 경우, 편광 발광소자는 흡수된 자외광의 빛 에너지를 상이한 파장의 빛, 즉 가시광 영역의 빛을 발광시키는 에너지로 변환하여 편광 발광을 나타낸다. 따라서 특정 파장의 빛을 그 파장 그대로 원형 편광으로 반사시키는 콜레스테릭 액정은 이러한 특성을 나타내는 편광 발광소자의 소재에는 포함되지 않는다.

<기재>

편광 소자의 기재에는, 편광 발광을 나타내는 재료가 되는 이색성 염료가 포함된다. 따라서 해당 기재는 이색성 염료를 흡착할 수 있는 친수성 고분자 등을 제막하여 얻어지는 필름인 것이 바람직하다. 이러한 친수성 고분자는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 폴리 비닐 알코올계 수지, 아밀로오스계 수지, 전분계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 폴리 아크릴산염계 수지 등을 들 수 있다. 이러한 수지 중에서도, 이색성 염료의 염색성, 가공성 및 가교성 등의 관점에서, 폴리 비닐 알코올계 수지 또는 그 유도체인 것이 바람직하다. 폴리 비닐 알코올계 수지 또는 그 유도체로는, 예를 들면, 폴리 비닐 알코올 또는 그 유도체, 폴리 비닐 알코올 또는 그 유도체 중 하나를 에틸렌, 프로필렌과 같은 올레핀, 크로톤산, 아크릴산, 메타크릴산 및 말레산과 같은 불포화 카르복실산 등으로 변성한 수지 등을 들 수 있다. 이 중에서도 이색성을 갖는 편광 발광, 색소의 흡착성 및 배향성의 관점에서, 폴리 비닐 알코올 (PVA) 필름이 바람직하다. 기재는, 예를 들어, 시판품을 사용하여도 좋고, 폴리 비닐 알코올계 수지를 제막함으로써 제조할 수 있다. 또한, 기재의 두께는 적절히 설계할 수 있지만, 5μm ~ 150μm의 범위가 바람직하며, 20μm ~ 100μm의 범위가 보다 바람직하다. 본 발명에 사용될 수 있는 편광 소자는 예를 들면, 기재로서 폴리 비닐 알코올계 수지를 필름 형태로 형성한 다음, 그 필름에 편광 발광성을 나타내는 재료가 되는 이색성 염료를 함유한다. 그 후, 얻어진 필름에 연신 등의 배향 처리를 적용하고 또한, 붕산 처리, 세정 처리, 건조 처리를 실시함으로써 본 발명의 편광 소자를 제작할 수 있다.

<이색성 염료>

다음으로, 상기 기재에 흡착 배향시키는 이색성 염료에 대해 설명한다. 본 발명에 사용되는 편광 소자에 편광 발광성을 부여하기 위해, 그 재료로서 분자 중에 스틸벤 골격과 비페닐 골격 중 적어도 하나를 가지며, 아조기를 갖지 않는 화합물 또는 그의 염인 것이 바람직하다. 이색성 염료가 분자 중에 아조기를 갖는 경우, 기존의 염료계 편광 소자와 같은 높은 편광도는 실현할 수 있지만, 아조기에 의해 발광이 흡수되어 발광 광량이 현저히 저하된다. 따라서 이색성 염료로, 분자 중에 아조기를 갖지 않는 화합물 또는 그 염이 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 이색성 염료는 형광 발광을 나타냄과 함께, 이색 비율을 가지고 있기 때문에 편광 발광이 가능하다. 따라서 분자 중에 스틸벤 골격과 비페닐 골격의 적어도 하나를 갖는 편광 발광 색소는 형광 발광 특성이 우수하며, 기재에 배향시킴으로써 높은 이색 비율을 갖는 특성을 겸비한다. 이러한 특성은 스틸벤 골격과 비페닐 골격의 각 골격에 기인하기 때문에, 흡수 파장, 발광 파장, 내광, 내습성, 내오존 가스 등의 각종 안정성, 용해도 등 각종 특성 등을 조정하기 위해 위의 각 골격에 추가로 임의의 치환기를 도입하는 것도 가능하다. 이 치환기의 도입은 치환기의 종류, 치환기의 위치에 따라 종래의 염료계 편광판과 같이 높은 편광도를 실현할 수 있지만, 발광 광량이 현저하게 저하되는 경우도 있다. 따라서 형광 발광 특성이 우수하며, 높은 이색 비를 실현하기 위해서는, 치환기의 종류, 치환기의 위치의 선택이 중요하다. 또한, 상기 이색성 염료는 1 종 단독으로도 좋고, 2 종 이상을 조합하여 병용해도 좋다.

아조기를 갖지 않는 스틸벤 골격을 갖는 화합물의 하나는, 바람직하게는 식 (1)로 표시되는 화합물 또는 이의 염이다. 식 (1) 중, 기 L과 M은 각각 독립적으로 니트로기, 치환기를 가질 수 있는 아미노기, 치환기를 가질 수 있는 카보닐 아미드기, 치환기를 가질 수 있는 나프토 트리아졸기, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 비닐기, 치환기를 가질 수 있는 아미드기, 치환을 가질 수 있는 우레이드기, 또는 치환기를 가질 수 있는 아릴기, 치환기를 가질 수 있는 카르보닐기를 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 식 (1)로 표시되는 스틸벤 골격을 갖는 화합물은 형광 발광을 나타내고, 또한 배향시킴으로써 이색성을 제공한다. 발광 특성은 스틸벤 골격에 기인하는 것이기 때문에, 기 L & M 의 각 기가 결합할 수 치환기는 아조기를 가지고 있지 않는다면, 특별히 한정되는 것이 아니며 임의의 치환기여도 좋다.

[화 1]

치환기를 가질 수 있는 아미노기로는 예를 들면, 치환되지 않은 아미노기; 메틸 아미노기, 에틸 아미노기, n-부틸 아미노기, t-부틸 아미노기, n-헥실 아미노기, 도데실 아미노기, 디메틸 아미노기, 디에틸 아미노기, 디-n-부틸 아미노기, 에틸 메틸 아미노기, 에틸 헥실 아미노기 등의 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬 아미노기;

페닐 아미노기, 디페닐 아미노기, 나프틸 아미노기, N-페닐-N-나프틸 아미노기 등의 치환기를 가질 수 있는 아릴 아미노기;

메틸 카르보닐 아미노기, 에틸 카르보닐 아미노기, n-부틸-카르보닐 아미노기 등의 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬 카르보닐 아미노기;

페닐 카르보닐 아미노기, 비페닐 카르보닐 아미노기, 나프틸 카르보닐 아미노기 등의 치환기를 가질 수 있는 아릴 카르보닐 아미노기;

메틸 술포닐 아미노기, 에틸 설포닐 아미노기, 프로필 술포닐 아미노기, n- 부틸-술포닐 아미노기 등의 탄소수 1 ~ 20의 알킬 술포닐 아미노기, 페닐 설포닐 아미노기, 나프틸 설포닐 아미노기 등의 치환기를 가질 수 있는 아릴 술포닐 아미노 등을 들 수 있다. 이 중에서도 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬 카르보닐 아미노기, 치환기를 가질 수 있는 아릴 카르보닐 아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알킬 설포닐 아미노기, 치환기를 가질 수 있는 아릴 술포닐 아미노기가 바람직하다.

치환기를 가질 수 있는 카보닐 아미드기로서는, 예를 들어, N-메틸-카르보닐 아미드기 (-CONHCH₃), N-에틸-카보닐 아미드기 (-CONHC₂H₅), N-페닐-카보닐 아미드기 (-CONHC₆H₅) 등을 들 수 있다.

치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기로서, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-부틸기, n-헥실기, n-옥틸기, n- 도데실기 등의 직쇄 상에 C₁-C₁₂ 알킬기, 이소프로필기, sec-부틸기, tert-부틸기 등의 분기쇄 상의 C₃-C₁₀ 알킬기, 시클로헥실기, 시클로펜틸기 등의 환상의 C₃-C₇ 알킬기 등을 들 수 있다. 이 중에서도 직쇄상 또는 분지쇄 상의 알킬기가 바람직하고, 직쇄상의 알킬기가 보다 바람직하다.

치환기를 가질 수 있는 비닐기로서, 예를 들면, 에테닐기, 스티릴기, 알킬기를 갖는 비닐기, 알콕시기를 갖는 비닐기, 디비닐기, 펜타디엔기 등을 들 수 있다.

치환기를 가질 수 있는 아미드기로서, 예를 들면, 아세트 아미드기(-ＮＨＣＯＣＨ₃), 벤즈 아미드기（－ＮＨＣＯＣ₆Ｈ₅）등을 들 수 있다.

치환기를 가질 수 있는 우레이드기로서, 예를 들어, 모노 알킬 우레이드기, 디 알킬 우레이드기, 모노 아릴 우레이드기, 디 아릴 우레이드기 등을 들 수 있다.

치환기를 가질 수 있는 아릴기로서, 예를 들어, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 비페닐기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 Ｃ₆－Ｃ₁₂ 아릴기이다. 아릴기는, 환 구성 원자로서 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어진 군에서 선택되는 1 ~ 3 개의 헤테로 원자를 포함하는 5 원환 또는 6 원환의 복소환기이어도 좋다. 이러한 복소환기 중에서도 질소 원자와 황 원자로부터 선택되는 원자를 환 구성 원자로서 포함하는 복소환기인 것이 바람직하다.

치환기를 가질 수 있는 카보닐기로서는,예를 들어, 메틸카보닐기, 에틸 카보닐기, n-부틸 카보닐기, 페닐 카보닐기 등을 들 수 있다.

상술한 치환기로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 니트로기, 시아노기, 수산기, 술폰산기, 인산기, 카복실기, 카복실알킬기, 할로겐 원자, 알콕시기, 아릴옥시기 등을 들 수 있다.

카복시 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸 카복실기, 에틸 카복실기 등을 들 수 있다. 할로겐 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다. 알콕시기로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등을 들 수 있다. 아릴 옥시기로서, 페녹시기, 나프토옥시기 등을 들 수 있다.

식 (1)에서 나타난 화합물로서, 예를 들어, Ｋａｙａｐｈｏｒ시리즈(일본 화약 사제), Ｗｈｉｔｅｘ　ＲＰ 등의 화이트 텍스 시리즈(스미토모 화학 사제) 등을 예로 들 수 있다. 하기 식 (1)에서 나타난 화합물을 예시로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

[화합물예 1]

[화 2]

아조 결합을 갖지 않는 스틸벤 골격을 갖는 다른 화합물로서 아래 식 (2) 또는 식 (3)으로 표시되는 화합물 또는 이의 염인 것이 바람직하다. 이러한 화합물을 이용함으로써 보다 선명한 백색 발광을 하는 편광 발광소자를 얻을 수 있다. 또한, 하기 식 (2)와 식 (3)으로 표시되는 화합물도 스틸벤 골격에 기인하여 형광 발광을 나타내고, 또한 배향시킴으로써 이색성을 제공한다.

[화 3]

상기 식 (2)에서 기 X는 니트로기 또는 치환기를 가질 수 있는 아미노기를 나타낸다. 치환기를 가질 수 있는 아미노기는 상기 식 (1)에 있어서 치환기를 가질 수 있는 아미노기와 마찬가지로 정의된 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬 카르보닐 아미노기, 치환기를 가질 수 있는 아릴 카르보닐 아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알킬 술포닐 아미노기 또는 치환기를 가질 수 있는 아릴 술포닐 아미노기 인 것이 바람직하다. 이 중에서도 기 X는 니트로기인 것이 바람직하다.

상기 식 (2) 중, 기 R은 수소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 불소 원자 등의 할로겐 원자, 수산기, 카르복실기, 니트로기, 치환기를 가질 수 있는 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 알콕시기 또는 치환기를 가질 수 있는 아미노기를 나타낸다. 치환기를 가질 수 있는 알킬기로는 상기 식 (1)에 있어서, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기와 같이 정의된다. 치환기를 가질 수 있는 알콕시는 바람직하게는 메톡시기 또는 에톡시기 등이다. 치환기를 가질 수 있는 아미노기는 상기 식 (1)에 있어서, 치환기를 가질 수 있는 아미노기와 마찬가지로 정의된, 바람직하게는 메틸 아미노기, 디메틸 아미노기, 에틸 아미노기, 디에틸 아미노기, 또는 페닐 아미노기 등이다. 기 R은, 나프트 트리아졸환 중의 나프탈렌환의 임의의 탄소에 결합하고 있어도 좋지만, 트리아졸환과 축합하고 있는 탄소를 1 위 및 2 위로 한 경우, 3 위, 5 위, 또는 8 위에 결합되어 있는 것이 바람직하다.

상기 식 (2)중, n은 0 ~ 3의 정수이고, 바람직하게는 1이다. 또한, 상기 식 (2) 중 - (SO₃H)는 나프토트리아졸환 중의 나프탈렌 환의 임의의 탄소 원자에 결합하고 있어도 좋다. - (SO₃H) 나프탈렌 환의 위치는 트리아졸 환과 축합하고 있는 탄소 원자를 1 위, 2 위를 한 경우, n = 1이면, 4 위, 6 위 또는 7 위가 바람직하고 n = 2이면, 5 위와 7 위, 및 6 위와 8 위인 것이 바람직하고, n = 3이면 3 위와 6 위와 8 위의 조합인 것이 바람직하다. 이들 중, 기 R이 수소 원자이며, 한편 n이 1 인 것이 특히 바람직하다.

식 (3) 중, 기 Y는, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 비닐기, 또는 치환기를 가질 수 있는 아릴기를 나타낸다. 이들 중에서도, 치환기를 가질 수 있는 아릴기인 것이 바람직하고, 치환기를 가질 수 있는 나프틸기인 것이 보다 바람직하고, 치환기로서 아미노기와 술포기가 치환된 나프틸기인 것이 특히 바람직하다.

식 (3)중, 기 Z는, 하기 식 (2)에 있어서, 식 X와 동일하게 정의되고, 니트로기인 것이 바람직하다.

아조기를 가지지 않는 비페닐 골격을 갖는 화합물은, 바람직하게는 하기 식 (4)에서 나타난 화합물 또는 그 염이다.

[화 4]

하기 식 (4)에서, 기 P 및 기 Q는, 각각 독립적으로, 니트로기, 치환기를 가질 수 있는 아미노기, 치환기를 가질 수 있는 카보닐아미드기, 치환기를 가질 수 있는 나프토트리아졸기, 치환기를 가질 수 있는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 가질 수 있는 비닐기, 치환기를 가질 수 있는 아미드기, 치환기를 가질 수 있는 우레이드기, 또는 치환기를 가질 수 있는 아릴기, 치환기를 가질 수 있는 카보닐기를 나타내지만, 이 들에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 비페닐 골격의 P위치, 등/또는 Q위치에 아조기를 갖는 경우, 형광발광은 현저하게 작아지기 때문에 적당하지 않다.

하기 식 (4)에서 나타난 화합물은, 바람직하게는, 하기 식 (5)에서 나타난 화합물이다.

[화 5]

하기 식 (5) 중, j는 0~2의 정수를 나타낸다. 또한 - (SO₃H)가 결합되는 위치는 -CH = CH-가 결합되어 있는 탄소 원자를 1 위로 한 경우, 2 위, 4 위, 6 위가 바람직하고, 4 위가 특히 바람직하다.

하기 식 (5) 중, 기 R₁, R₂, R₃ 및 R₄는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수가 1 ~ 4의 알킬기, 탄소수가 1 ~ 4의 알콕시기, 아르알킬옥시기, 알케닐옥시기, 탄소수가 1 ~ 4의 알킬 술포닐기, 탄소수 6 ~ 20의 아릴 술포닐기, 카르복실 아미드기, 설폰아미드기, 카르복시 알킬기이다. 기 R₁ ~ R₄가 결합되는 위치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 비닐기를 1 위로 한 경우, 2 위, 4 위, 6 위가 바람직하고, 4 위가 특히 바람직하다.

탄소수가 1~4의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 시클로부틸기 등을 들 수 있다.

탄소수 1~4의 알콕시기로서는, 예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 시클로부톡시기 등을 들 수 있다.

아르알킬옥시기로서 예를 들면, 탄소수 7~18의 아르알킬옥시기 등을 들 수 있다.

알케닐옥시기로서 예를 들면, 탄소수 1~18의 알케닐옥시기 등을 들 수 있다.

탄소수 1~4의 알킬술포닐기로서 에를 들면, 메틸 술포닐기, 에틸 술포닐기, 프로필 술포닐기, n-부틸술포닐기, sec-부틸 술포닐기, tert-부틸 술포닐기, 시클로 부틸 술포닐기를 들 수 있다.

상기 탄소수 6~20의 아릴 술포닐기로서, 페닐 술포닐기, 나프틸 술포닐기, 비페닐 술포닐기를 들 수 있다.

상기 식 (5)의 화합물은 공지의 방법으로 제조 가능하고, 예를 들어, 4-니트로 벤즈 알데히드-2-술폰산을 포스포네이트와 결합시키고, 이어서 니트로기를 환원하는 것에 의해 합성 가능하다.

이러한 식 (5)의 화합물의 구체예는, 예를 들면, 일본 특개평4-226162호 공보에 기재되어 있는 하기의 화합물을 들 수 있다.

[화 6]

식 (1)~(5)의 화합물의 염은, 상기 각 식의 화합물의 유리산이 무기 양이온 또는 유기 양이온과 함께 염을 형성하고 있는 상태를 의미한다. 무기 양이온은 알칼리 금속, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨 등의 각 양이온 또는 암모늄 (NH₄ ⁺) 등을 예로 들 수 있다. 또한 유기 양이온으로는 예를 들면, 하기 식 (A)로 표시되는 유기 암모늄 등을 들 수 있다.

[화 7]

식 (A) 중 기 Z₁ ~ Z₄는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 히드록시 알킬기 또는 히드록시 알콕시 알킬기를 나타내고, 또한 Z₁ ~ Z₄ 중 적어도 어느 하나는 수소 원자 이외의 기이다.

기 Z₁ ~ Z₄의 구체적인 예로는, 예를 들면, 메틸, 에틸, 부틸, 펜틸 그룹, 헥실기 등의 C₁-C₆ 알킬기, 바람직하게는 C₁-C₄ 알킬; 히드록시 메틸기, 2-히드록시 에틸기, 3-히드록시 프로필기, 2-히드록시 프로필기, 4-히드록시 부틸기, 3-히드록시 부틸기, 2-히드록시 부틸 등의 히드록시 C₁-C₆ 알킬기, 바람직하게는 히드록시 C₁-C₄ 알킬기; 및, 히드록시에톡시 메틸기, 2-히드록시 에톡시 에틸기, 3-히드록시 에톡시 프로필기, 3-히드록시 에톡시 부틸기, 2-히드록시 에톡시 부틸기, 히드록시 C₁-C₆ 알콕시 C₁-C₆ 알킬기, 바람직하게는 히드록시 C₁-C₄ 알콕시 C₁-C₄ 알킬기 등을 예로 들 수 있다.

이러한 무기 양이온 또는 유기 양이온 중에서도, 나트륨, 칼륨, 리튬, 모노 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 트리에탄올 아민, 모노 이소프로판올 아민, 디이소프로판올 아민, 트리이소프로판올 아민, 암모늄 등의 각종 양이온이 보다 바람직하고, 리튬, 암모늄 또는 나트륨의 각 무기 양이온이 특히 바람직하다.

상기와 같은 구성을 갖는 이색성 염료는, 분자중에 아조기를 갖지 않기 때문에, 아조결합에 기인하는 광의 흡수가 억제된다. 특히, 스틸벤계 골격을 갖는 화합물은, 자외광의 조사에 의해 발광작용을 나타내고, 또한, 스틸벤계 골격의 강한 탄소-탄소 이중 결합의 존재에 의해 분자가 안정된다. 때문에, 이러한 특정 구성을 갖는 이색성 염료를 이용한 편광소자는, 자외광을 흡수하고, 그 에너지를 이용하여, 가시광 영역에 편광발광 작용을 나타내는 것이 가능하다.

(그 외 색소)

상기의 특성을 나타내는 편광소자는, 편광소자의 편광성능을 방해하지 않는 범위에서, 상기 식에서 나타난 화합물인 이색성 염료와는 상이한 기타의 형광 염료 및 유기염료 중 1종 이상을 추가로 함유해도 좋다. 병용될 수 있는 기타 형광염료로 예를 들면, Ｃ．Ｉ．Fluorescent　Brightener　５, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　８, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　１２, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　２８, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　３０, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　３３, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　３５０, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　３６０, Ｃ.Ｉ．Fluorescent　Brightener　３６５ 등을 예로 들 수 있다.

상이한 유기 염료로는 예를 들어, 시. 아이. 다이렉트. 옐로우 12, 시. 아이. 다이렉트. 옐로우 28, 시. 아이. 다이렉트. 옐로우 44, 시. 아이. 다이렉트. 오렌지 26, 시. 아이. 다이렉트. 오렌지 39, 시. 아이. 다이렉트. 오렌지 71, 시. 아이. 다이렉트. 오렌지 107, 시. 아이. 다이렉트. 레드 2, 시. 아이. 다이렉트. 레드 31, 시. 아이. 다이렉트. 레드 79, 시. 아이. 다이렉트. 레드 81, 시. 아이. 다이렉트. 레드 247, 시. 아이. 다이렉트. 블루 69, 시. 아이. 다이렉트. 블루 78, 시. 아이. 다이렉트. 그린 80 및 시. 아이. 다이렉트. 그린 59 등을 들 수 있다. 이러한 유기 염료는 유리 산이어도 좋고, 혹은 알칼리 금속염 (예를 들면, Na 염, K 염, Li 염), 암모늄염 또는 아민 염이어도 좋다.

위와 같은 각 식으로 표시되는 화합물을 1종 이상 사용하여, 기재 중에 함유시켜 배향시킴으로써, 편광 발광을 나타내는 편광 소자를 얻을 수 있다. 이러한 화합물의 배합시에 발광 파장을 조정함으로써, 예를 들면, 백색 발광을 나타내는 편광 소자를 제작할 수 있다. 편광 소자가 나타내는 발광색은 JIS Z 8781-4 : 2013에 따라 측정되는 색도 a*의 절대치가 5 이하이며, 또한 색조 b*의 절대치가 5 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 색도 a*의 절대치가 5 이하이며, 한편 색조 b*의 절대치가 5 이하인 편광을 발현하는 것은 백색의 편광 발광을 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 또한 발광이 편광을 가지고 있기 때문에 일반적인 가시 영역에 편광 기능을 갖는 편광판을 통해 발광을 관찰하면, 그 편광판의 편광축(흡수축)을 변경하는 것에 의해 백색의 발광과 비발광이 관측될 수 있는 것을 의미한다.

JIS Z 8781-4 : 2013의 기준에 따라 색도 a* 값 및 색조 b* 값은 빛의 색상 측정시에 요구되는 값이다. 해당 기준에 정해진 물체색의 표시 방법은 국제 조명위원회 (약칭 : CIE)가 정하는 물체 색의 표시 방법에 해당한다. 색도 a* 값 및 색조 b* 값의 측정은 일반적으로 측정 시료에 자연광을 조사하여 이루어 지는데, 본 발명에 사용되는 편광 소자는 자외광 영역의 빛을 편광 소자에 조사하고 발광된 빛을 측정함으로써 색도 a* 값 및 색상 b* 값을 확인 할 수 있다. 자외광 영역의 빛을 조사하여도 편광 발광을 나타내는 빛의 색도 a*의 절대치가 5 이하이며, 색상 b*의 절대치가 5 이하인 것에 의하여, 백색의 편광 발광을 나타내는 편광 소자를 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 발현하는 편광의 색도 a*의 절대치가 5 이하이면 백색으로 감지할 수 있지만, 바람직하게는 4 이하, 보다 바람직하게는 3 이하, 더욱 바람직하게는 2 이하, 특히 바람직하게는 1 이하이다. 또한 발광한 빛의 색상 b* 역시 색조 b*의 절대치가 5 이하이면 백색으로 감지할 수 있지만, 바람직하게는 4 이하, 보다 바람직하게는 3 이하, 더욱 바람직하게는 2 이하, 특히 바람직하게는 1 이하이다. 이와 같이, 색도 a* 값 및 b* 값의 절대치가 각각 독립적으로 5 이하이면, 인간의 눈은 백색으로 감지할 수 있으며, 각각이 모두 5 이하이면, 더 바람직한 백색 발광으로 감지할 수 있다. 발광하는 편광이 백색인 것에 의해, 태양광과 같은 자연 광원, 종이 화이트 단말 등의 광원으로 이용이 가능하다. 따라서 이러한 편광 소자를 백색 편광 발광형 편광 소자로 이용할 수 있으며, 컬러 필터 등을 이용하는 디스플레이에 설치해도 응용이 단순하다. 예를 들어, 착색광 투과 필터로서 적색, 청색 및 녹색의 컬러 필터를 액정 셀의 전기 구동하는 표시 세그먼트 마다 설치하고, 각 컬러 필터에 백색 발광된 빛이 조사됨으로써, 표시 세그먼트마다 색상 표시가 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있게 된다. 또한, 백색광 발광 강도에 대해서는 발광이 시각적으로 감지할 수 있으면 디스플레이에 응용하는 것이 가능하다. 발광이 시각적으로 감지되기 위해서는, 특히 발광이 높은 편광도를 가지며, 또한 가시 영역의 투과율이 높은 것이 중요하다.

편광 소자가 400 ~ 480nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 경우, 청색의 발광을 나타내는 편광 소자를 제작할 수 있다. 이러한 편광 소자를 표시 장치에 이용하는 것으로, 청색광의 이용 효율이 높은 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

편광 발광소자는 자외광 영역 등의 비 가시광 영역의 빛의 조사를 받고, 자외광 영역의 빛을 흡수하여 그 에너지를 이용하여 가시광 영역에 편광 발광을 나타낸다. 편광 발광소자가 발현하는 빛이 가시광 영역의 편광이기 때문에 가시광 영역의 빛에 대해 편광 기능을 갖는 일반적인 편광판을 통해 편광 발광소자를 관찰 한 경우, 그 가시광 영역에 편광 기능을 갖는 일반적인 편광판의 축 각도를 변경하여 편광 발광과 비발광을 시인할 수 있다. 편광 발광소자가 발현하는 편광의 편광도 70 % 이상이며, 바람직하게는 80 % 이상, 보다 바람직하게는 90 % 이상, 더욱 바람직하게는 95 % 이상, 특히 바람직하게는 99 % 이상이다. 또한 편광 발광소자는 가시 광선 영역의 빛을 흡수하지 않고 투과시킨다. 편광 발광소자의 가시광 영역의 빛의 투과율은 시감도 보정 투과율에서 60 % 이상이며, 바람직하게는 70 % 이상, 보다 바람직하게는 80 % 이상, 더욱 바람직하게는 85 % 이상, 특히 바람직하게는 90 % 이상이다. 이러한 편광 발광소자는 높은 편광도를 갖기 때문에, 비발광 상태에 있어서 가시광 영역에서의 흡수가 작아져 투명도가 높은 편광 발광소자를 얻을 수 있다.

<편광소자의 제조방법>

편광 소자의 제조 방법은 다음의 제법에 한정되는 것은 아니지만, 주로 폴리 비닐 알코올 또는 그 유도체를 이용한 필름에 상술한 이색성 염료로서 이들 화합물을 배향시키는 것이 바람직하다 . 이하, 폴리 비닐 알코올 또는 그 유도체를 이용한 경우를 예로 한, 편광 발광소자의 제작 방법에 대해 설명한다.

편광 소자의 제조 방법은, 기재를 준비하는 공정과, 각 기재를 팽윤액에 침지하고 각 기재를 팽윤시키는 팽윤 공정과 팽윤시킨 각 기재를 상기 이색성 염료의 1 종 이상을 적어도 포함하는 염색 용액에 함침시켜, 기재에 이색성 염료를 흡착시키는 염색 공정과, 이색성 염료를 흡착시킨 기재를, 붕산을 함유하는 용액에 침지하여 이색성 염료를 기재 중에서 가교시키는 가교 공정과, 이색성 염료를 가교시킨 기재를 일정한 방향으로 일축 연신하여 이색성 염료를 일정한 방향으로 배열시키는 연신 공정과, 필요에 따라 연신시킨 기재를 세정액으로 세정하는 세정 공정 및/또는 세정시킨 기재를 건조시키는 건조 공정을 포함한다.

(팽윤 공정)

팽윤 공정은 20 ~ 50 ℃의 팽윤액에 상기 기재를 30 초 ~ 10 분간 침지시키는 것이 바람직하고, 팽윤액은 물인 것이 바람직하다. 팽윤액에 의한 기재의 연신 배율은 1.00 ~ 1.50 배로 조정하는 것이 바람직하고, 1.10 ~ 1.35 배로 조정하는 것이 보다 바람직하다.

(염색 공정)

상기 팽윤 공정을 거쳐 얻어진 기재에, 1종 이상의 이색성 염료를 흡착시킨다. 각 염색 공정은 이색성 염료가 기재에 흡착될 수 있는 방법이라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 기재를 이색성 염료를 포함한 염색 용액에 침지시키는 방법, 기재에 이색성 염료를 포함하는 염색 용액을 도포하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중 이색성 염료를 포함한 염색 용액에 침지시키는 방법이 바람직하다. 염색 용액 중 이색성 염료의 농도는 기재 중 이색성 염료가 충분히 흡착되어 있으면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 염색 용액 중에 0.0001 ~ 1 질량 % 인 것이 바람직하고, 0.0001 ~ 0.5 중량 %인 것이 더욱 바람직하다.

염색 공정에 있어서 염색 용액의 온도는 5 ~ 80 ℃가 바람직하고, 20 ~ 50 ℃가 보다 바람직하고, 40 ~ 50 ℃가 특히 바람직하다. 또한 염색 용액에 기재를 침지하는 시간은 적절히 조절 가능하며, 30 초 ~ 20 분 사이에서 조절하는 것이 바람직하고, 1 ~ 10 분 사이가 더 바람직하다.

염색 용액에 포함된 이색성 염료는 1 종 단독으로 사용하여도 좋고, 2 종 이상을 병용해도 좋다. 상기 이색성 염료는 염료 구조의 차이 등에 의해 그 발광색이 다르기 때문에 기재에, 상기 이색성 염료를 1 종 이상 함유시킴으로써 생기는 발광 색상을 다양한 색이 되도록 적절하게 조정할 수 있다. 또한 필요에 따라 염색 용액은 상기 이색성 염료와는 상이한 유기 염료 및/또는 형광 염료의 일종 이상을 추가로 포함할 수 있다.

상기 다른 형광 염료 및/또는 유기 염료를 병용하는 경우, 원하는 편광 소자의 색 조정을 위해, 배합하는 염료를 선택하고 배합 비율 등을 조정하는 것이 가능하다. 제조 목적에 따라 형광 염료 또는 유기 염료의 배합 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로는 편광 소자 100 중량부에 대하여, 이 다른 형광 염료 및/또는 유기 염료의 총량이 0.01 내지 10 중량부의 범위에서 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 염료 이외에 필요에 따라 추가로 염색조제를 병용해도 좋다. 염색조제로는 예를 들면, 탄산나트륨, 탄산 수소 나트륨, 염화나트륨, 황산나트륨 (망초), 무수 황산나트륨과 삼인산나트륨 등을 들 수 있고 바람직하게는 황산 나트륨이다. 염색조제의 함량은, 사용되는 이색성 염료의 염색성에 따른 상기 침지 시간, 염색 온도 등에 따라 임의로 조정 가능하지만, 염색 용액 중에 0.0001 ~ 10 중량 %인 것이 바람직하고, 0.0001 ~ 2 중량 %인 것이 더욱 바람직하다.

상기 염색 공정 후, 해당 염색 공정에서 기재의 표면에 부착된 염색 용액을 제거하기 위해, 임의의 예비 세정 공정을 거칠 수 있다. 예비 세정 공정을 거침으로써 다음 처리하는 액 중에 기재 표면에 잔존하는 염료가 이동하는 것을 억제할 수 있다. 예비 세정 공정에서는 세정액으로 일반적으로 물이 사용된다. 세척 방법은 세정액으로 염색한 기재를 침지하는 것이 바람직하고, 한편 세정액을 상기 기재에 도포하여 세척할 수 있다. 세정 시간은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 1 ~ 300 초이며, 보다 바람직하게는 1 ~ 60 초이다. 예비 세정 공정의 세정액의 온도는 기재를 구성하는 재료가 용해되지 않는 온도 인 것이 필요하며, 일반적으로 5 ~ 40 ℃에서 세정 처리가 실시된다. 또한, 예비 세정 공정을 거치지 않고도 편광 발광소자의 성능에 특단의 큰 영향을 미치지 않기 때문에, 여분 세정 공정을 생략할 수 있다.

(가교 공정)

염색 공정 또는 예비 세정 공정 후, 기재에 가교제를 함유시킬 수 있다. 기재에 가교제를 함유시키는 방법은 가교제를 포함한 처리 용액에 기재를 침지시키는 것이 바람직하고, 한편으로 해당 처리 용액을 기재에 도포 또는 도공해도 좋다. 처리 용액의 가교제로는, 붕산을 함유하는 용액을 사용한다. 처리 용액 중 용매는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 물이 바람직하다. 처리 용액 중 붕산의 농도는 0.1 내지 15 중량 % 인 것이 바람직하고, 0.1 내지 10 중량 %인 것이 더욱 바람직하다. 처리 용액의 온도는 30 ~ 80 ℃가 바람직하고, 40 ~ 75 ℃가 보다 바람직하다. 또한이 가교 공정의 처리 시간은 30 초 ~ 10 분이 바람직하고, 1 ~ 6 분이 보다 바람직하다. 이 가교 공정에 의해 얻어지는 편광 소자는 높은 콘트라스트를 나타낸다. 이것은 종래 기술에서 내수성 또는 광 투과성을 개선할 목적으로 사용되고 있는 붕산의 기능으로부터 전혀 예상할 수 없는 뛰어난 작용이다. 또한 가교 공정에서, 필요에 따라 양이온계 고분자 화합물을 포함하는 수용액에서 수정 작업을 추가로 진행해도 좋다. 상기 수정 처리하여 편광 발광소자 중의 염료 고정화가 가능해진다. 이 때, 양이온계 고분자 화합물로서, 예를 들어 디시안계로 디시안아미드와 포르말린 중합 축합물, 폴리아민계로서 디시안디아미드 · 디에틸렌트리아민 중축합물, 폴리 양이온계로서 에피클로로히드린 · 디메틸 아민 부가 중합물, 디메틸 디 알릴 암모늄 클로라이드 · 이산화 이온 공중합물, 디아릴아민염 중합물, 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드 중합체, 알릴 아민염의 중합물, 디알킬 아미노 에틸 아크릴레이트의 4 급염 중합물 등이 사용된다.

(연신공정)

상기 가교 공정을 거친 후, 연신 공정을 실시한다. 연신 공정은 기재를 일정한 방향으로 일축연신함으로써 행해지고, 습식 연신법 또는 건식 연신법 중 어느 것이라도 좋다. 연신 배율은 3 배 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ~ 8 배이며, 더욱 바람직하게는 붕산을 함유한 수용액 중에서 연신 배율을 5 ~ 8 배 연신하는 것이 좋다.

습식 연신법에서는, 물, 수용성 유기용제 또는 그 혼합 용액 중에 기재를 연신하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 가교제를 적어도 1종 함유하는 용액 중에 기재를 침지하면서 연신 처리를 한다. 가교제는 예를 들어, 상기 가교제 공정에서 붕산을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 가교 공정에서 사용하는 처리 용액 중에서 연신 처리를 할 수 있다. 연신 온도는 40 ~ 70 ℃ 인 것이 바람직하고, 45 ~ 60 ℃가 보다 바람직하다. 연신 시간은 보통 30 초 ~ 20 분이며, 바람직하게는 2 ~ 7 분이다. 습식 연신 공정은 한 단계 연신으로 실시해도 좋고, 두 단계 이상의 다단 연신으로 실시해도 좋다. 또한, 연신 처리는 임의로 염색 공정 전에 실시해도 좋고, 이 경우에는 염색 시점에서 염료의 배향도 함께 할 수 있다.

건식 연신법에 있어서, 연신 가열 매체가 공기 매체인 경우에는 공기 매체의 온도가 상온 ~ 180 ℃에서 기재를 연신하는 것이 바람직하다. 또한, 습도는 20 ~ 95 % RH의 분위기인 것이 바람직하다. 기재의 가열 방법으로는 예를 들면, 롤간 영역 연신법, 롤 가열 연신법, 열간 연신법 및 적외선 가열 연신법 등을 들 수 있는데, 이 연신 방법에 한정되는 것은 아니다. 건식 연신 공정은 한 단계 연신으로 실시해도 좋고, 두 단계 이상의 다단 연신으로 실시해도 상관 없다.

(세정 공정)

연신 공정시, 기재의 표면에 가교제의 석출 또는 이물질이 부착될 수 있기 때문에, 기재의 표면을 세정하는 세정 공정을 할 수 있다. 세척 시간은 1 초 ~ 5 분 바람직하다. 세척 방법은 기재를 세척액에 침지하는 것이 바람직하고, 한편, 세정액을 기재에 도포 또는 도공에 의해 세척할 수 있다. 세정액으로는 물이 바람직하다. 세정 처리는 한 단계로 실시해도 좋고, 2 단계 이상의 다단 처리로 실시해도 좋다. 세정 공정의 세정액의 온도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로 5 ~ 50 ℃, 바람직하게는 10 ~ 40 ℃이며 상온일 수 있다.

상술한 각 공정에서 사용되는 용액 또는 처리액의 용매로는 상기 물 외에도, 예를 들면, 디메틸 설폭 사이드, N-메틸 피롤리돈, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소 프로필 알코올, 글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리 에틸렌 글리콜, 테트라 에틸렌 글리콜 또는 트리메틸올 프로판 등의 알코올 류, 에틸렌 디아민 및 디에틸렌 트리 아민 등의 아민류 등을 들 수 있다. 해당 용액 또는 처리액의 용매는 이에 한정되는 것은 아니지만, 가장 바람직하게는 물이다. 또한, 이 용액 또는 처리액의 용매는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

(건조공정)

세정 공정 후, 기재의 건조 공정을 실시한다. 건조 처리는 자연 건조할 수 있지만 건조 효율을 보다 높이기 위해 롤 압축 또는 에어 나이프 또는 흡수 롤 등에 의한 표면의 수분 제거 등으로 할 수 있으며, 또한, 송풍 건조할 수 있다. 건조 처리 온도는 20 ~ 100 ℃인 것이 바람직하고, 60 ~ 100 ℃인 것이 보다 바람직하다. 건조 시간은 30 초 ~ 20 분인 것이 바람직하고, 5 ~ 10 분인 것이 보다 바람직하다.

상술의 제조방법에 의해, 본 발명에 관한 표시 장치에 이용되는 편광소자를 제작하는 것이 가능하고, 얻어진 편광소자는 높은 내구성을 가진다.

<보호 필름>

본 발명에 사용되는 편광 소자는 기재의 단면 또는 양면에 보호 필름이 구비되어 있어도 좋다.보호 필름은 편광 소자의 내수성 및 취급성 등을 향상시키기 위해 사용되며, 편광 소자가 나타내는 편광 기능에 아무런 영향을 미치지 않는다.

보호 필름은 투명 물질을 이용하여 형성된 투명 보호 필름이다. 이러한 보호 필름은 편광 소자의 형상을 유지할 수 있는 층 모양의 필름이며, 투명성 및 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 플라스틱 등인 것이 바람직하고, 한편, 이러한 같은 플라스틱과 동등한 기능을 가질 수 있는 다른 재료로 이루어지는 보호 필름을 사용하여도 좋다. 보호 필름을 구성하는 플라스틱의 일례로서, 예를 들면, 폴리 에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리 에테르 설폰계 수지, 폴리 카보네이트계 수지, 폴리 아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지 또는 아크릴계 수지 등의 열가소성 수지, 아크릴계, 우레탄계, 아크릴 우레탄계, 에폭시 또는 실리콘 등의 열경화성 수지 또는 자외광 경화성 수지 등으로부터 얻어지는 필름을 들 수 있으며, 이들 중, 폴리올레핀계 수지로는 비결정성 폴리올레핀계 수지로서, 노르보르넨계 단량체 또는 다환형 노르보르넨계 단량체와 같은 환상 폴리올레핀의 중합 단위를 갖는 수지를 들 수 있다. 일반적으로 편광 필름의 성능을 저해하지 않는 보호 필름을 선택하는 것이 바람직하고, 그런 보호 필름으로서 셀룰로오스 아세테이트계 수지로 이루어진 트리 아세틸 셀룰로스 (TAC) 또는 노르 보르넨이 특히 바람직하다. 또한 보호 필름은 본 발명의 효과를 해치지 않는 한, 하드 코팅 처리 또는 반사 방지 처리하거나, 스티킹 방지 및 확산, 눈부심 방지 등을 목적으로 한 처리 등을 한 것이어도 좋다. 보호 필름의 두께는 적절히 설계할 수 있지만, 1μm ~ 200μm의 범위가 바람직하고, 5μm ~ 150μm의 범위가 보다 바람직하고, 10μm ~ 100μm가 특히 바람직하다.

[액정 셀]

본 발명의 표시 장치에 이용되는 액정 셀의 구성에 대해서는 특별히 제한은 없고, 일반적인 구성의 액정 셀을 채용 할 수 있다. 액정 셀은 예를 들면, 대향 배치된 한 쌍의 기판과, 상기 한 쌍의 기판 사이에 협지 된 액정 층을 포함하고, 액정의 배향을 제어함으로써 편광의 위상을 제어할 수 있다. 그 위상 제어에 의해, 빛의 편광을 제어하고 일반적인 편광판에 협지되는 경우, 빛의 투과/비 투과를 제어하며, 액정 표시 장치에서 이미지를 표시할 수 있다. 액정 셀의 구동 모드에 대해서도 특별히 제한은 없고, TN 형, STN, VA 형, IPS 형, OCB 형, ECB 형 등의 다양한 방식을 이용할 수 있다. 액정 셀에 사용되는 기판에 대해서도, 상기 기판이 투명하기만 하면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, ITO 등의 유리 재료로부터 제작된 유리 기판이나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌설파이드 등의 수지로부터 제작된 프렉시블 기판인 것이 좋다.

TN형 액정 셀은 전압이 무인가일 때에는 하나의 기판에 인접한 액정 분자의 배향 방향이, 다른 기판에 인접한 액정 분자의 배향 방향에 대하여 90 °로 꼬여 있다. 전압의 인가에 따라 서서히 액정 분자가 수직 상승하고, 그로 인하여, 백색 (밝은) 표시에서 검은 (어두운) 표시로 변화시킨다. TN 형 액정 셀은 전압이 무인가 때의 액정 분자의 배향의 비틀림 각이 양면 기판 사이에 180 ° ~ 270 °가 되도록 제작된 STN 정도의 액정 셀이어도 좋다.

VA 형의 액정 셀은 전압이 무인가일 때에는 액정 분자가 실질적으로 수직으로 배향하고, 전압 인가일 때에는 액정 분자를 실질적으로 수평으로 배향시킨다. VA 형의 액정 셀은 시야각 확대를 위해 VA 방식을 멀티 도메인된 MVA 형 액정 셀도 포함된다. 또한 VA 형의 액정 셀은 PVA (Patterned Vertical Alignment) 형, 광 배향 형 (Optical Alignment) 및 PSA (Polymer-Sustained Alignment) 등의 표시 방식을 이용한 VA 형의 액정 셀 이어도 좋다.

IPS 형 액정 셀은 전압이 무인가일 때에는 액정 분자가 기판에 대하여 실질적으로 평행하게 배향하고, 전압 인가에 의해, 액정 분자가 횡방향으로 회전하고 액정 분자가 평면적으로 응답한다. 액정 분자의 수직 방향의 기울기가 발생하지 않기 때문에 넓은 시야각의 액정 셀을 제공한다.

OCB 형 액정 셀은, 전압이 무인가일 때에는 액정 분자가 기판에 대하여 실질적으로 활 모양으로 배향하고, 전압 인가 시에는 액정 분자를 실질적으로 수직으로 배향시킨다. 전압의 인가에 따라 액정 분자가 같은 방향으로 흐름 (흐름)을 가지고 있기 때문에 높은 응답 속도의 액정 셀을 제공한다.

[광원]

본 발명의 각종 표시 장치는 편광 소자로서, 자외광을 적어도 포함하는 광을 흡수하여 가시광 영역의 빛을 편광 발광을 나타내는 편광 발광소자 또는 자외광을 적어도 포함하는 광에 있어서 적어도 자외광 영역의 빛을 편광 제어하는 편광 제어소자가 사용되기 때문에 적어도 자외광을 발현하는 광원을 추가로 포함할 수도 있다. 이러한 광원으로서 자외광을 조사하는 광원, 편광 자외광을 조사하는 광원, 자외광 및 가시광 모두 조사하는 광원, 자외광 및 가시광 모두 편광시킨 광을 조사하는 광원을 사용할 수 있다. 자외광을 조사하는 광원은 예를 들어, 블랙 라이트, UV 램프, UV-LED 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 조사 장치, 조사 기기를 사용할 수 있다. 편광 자외광을 조사하는 광원, 예를 들어 자외광을 편광하는 공지의 편광판, 편광 필름 등을 통해 이러한 조사 장치, 조사 기기에서 자외광을 조사함으로써 발현할 수 있다. 자외광과 가시광 모두를 조사하는 광원은, 예를 들면, 자외역용의 중수소 램프 및 가시 영역에 대한 텅스텐 램프를 갖춘 자외-가시 섬유 광원 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 조사 장치, 조사 기기를 사용할 수 있다. 또한 자외광과 가시광 모두 조사하는 광원으로서 외광의 자외광을 이용할 수도 있다. 자외광과 가시광 모두를 편광시킨 광을 조사하는 광원은, 예를 들어 자외광과 가시광 모두를 조사하는 광원에, 공지된 편광판, 편광 필름 등을 사용할 수 있다.

[광 제어층]

본 발명의 각종 표시 장치는 편광 소자로부터의 발광, 광원으로부터 조사되는 빛을 제어하기 위한 광제어층을 구비할 수 있다. 이러한 광 제어층의 두께는 통상 1 ~ 100μm의 범위이며, 2 ~ 60μm의 범위가 바람직하다.

[광 흡수층]

광 흡수층은 편광 소자로부터의 발광, 광원으로부터 조사되는 빛을 흡수하기 위해 구비된다. 이러한 광 흡수층으로 예를 들어, 카본 블랙 등의 흑색 안료 및 흑색 염료를 이용하여 제작 된 흑색 시트, 흑색 필름, 흑색 판 등의 흡광성·광성이 높은 공지의 가시광 흡수 소자를 사용할 수 있다. 한편, 빨강, 파랑, 노랑 등의 색 판 파스텔 색상의 밝은 색상을 갖는 시트, 필름, 혹은 빛을 흡수하여 형광 발광할 수 있는 형광판에도 좋다. 빛을 흡수할 수 있는 재료는 이들에 한정되는 것이 아니라 빛의 반사를 억제 또는 특정 광파장을 재사용하는 등 임의의 재료로 제작된 광 흡수층을 구비할 수도 있다.

또한, 상이한 광 흡수층으로서 자외광 흡수 소자, 바람직하게는 자외광 흡수 필름을 사용할 수도 있다. 자외광 광흡수 소자는 자외광에 의한 관찰자의 눈에 악영향을 예방하기 위해 설치된다. 이러한 자외광 흡수 소자로서, 예를 들면, 자외광 흡수제를 이용하여 제작된 폴리 에스테르, 폴리 카보네이트 수지 등의 자외광을 흡수 할 수 있는 기능을 갖는 공지의 자외광 흡수 소자를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니라 해당 기능을 갖는 임의의 재료로 제작된 자외광 흡수 소자를 사용할 수 있다. 또한 자외광 흡수 소자 측에서도, 표시되는 화상을 관찰할 수 있도록 하기 위해 자외광 흡수 소자의 가시 광선 영역의 투과율은 70 % ~ 99 % 인 것이 바람직하고, 80 % ~ 99 % 인 것이 보다 바람직하다.

<광 반사층>

광 반사층은, 편광소자로부터의 발광, 광원으로부터 조사되는 광을 반사시키기 위해 설치된다. 이러한 광반사층으로서 예를 들면, 은, 알루미늄 등을 증착시킨 반사층을 갖는 필름이나 시트, 이산화 티타늄 입자, 탄산 칼슘 등의 백색 안료를 이용하여 제작된 백색 시트 또는 필름, 백색판 등의 광 반사성을 갖는 공지의 빛 반사 레이어를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 광 반사 특성을 갖는 임의의 재료로 제작된 광 반사층을 구비 할 수 있다.

<위상차 제어 부재>

위상차 제어 부재는, 위상차를 갖는 광학 매체이며, 파장판, 위상차 필름이라 하는 위상판 등을 예로 들 수 있다. 광에는 입자와 파장의 성질이 있지만, 빛을 파장으로 표현한 경우, 그 파장의 위상을 제어할 수 있다는 것을 의미한다. 편광 성능에 주목한 경우, 예를 들면, 위상차 판은 선형 편광의 빛에 소정의 위상차를 주는 광학 기능 소자이며, 편광은 특정 축의 빛에 대해 다른 축 (예를 들면 90 ° 상이한 축)에서 상이한 위상을 구비하는 것이 가능하다. 즉, 하나의 편광에 대하여 그 광로 상에 위상차 판을 설치함으로써 편광 방향이 90 ° 회전 한 편광축을 갖는 편광 (그 반대의 축 편광)으로 변환하거나 직선 편광으로부터 원 편광, 타원 편광 등으로 변환된 편광을 새롭게 부여할 수 있게 된다. 따라서 위상차 판은 배향된 복굴절 재료 (예를 들면, 연신 필름) 등을 이용하여 직교하는 2개의 편광 성분에 위상차를 붙이는 것에 의해, 입사한 빛의 편광 상태를 바꿀 수 있는 소자이다. 이 위상차 판의 구체적인 용도로는 예를 들어, 특정 빛의 파장을 λ로 한 경우 λ / 2 위상차 판의 지연 위상 축을 직선 편광의 편광축에 대해 45 °로 설치하여 위상차 판에 입사한 직선 편광을 90 ° 회전시켜, 입사한 편광축과 직교 (90 °) 방향으로 편광축을 갖는 편광으로 출사하는 것을 가능하게 한다. 또한, 직선 편광의 편광축에 대한 각도는 45 °에 대해 10 ° 정도의 오차까지 허용할 수 있지만, 바람직하게는 40 ~ 50 °의 범위, 더욱 바람직하게는 42 ~ 48 °의 범위, 특히 바람직하게는 44 ~ 46 °의 범위에서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또한 λ/4 위상차 판의 위상 축을 직선 편광의 편광축에 대해 45 °로 설치한 경우에는 위상차 판에 입사한 직선 편광을 원형 편광으로 출사하는 것을 가능하게 한다. 또한 최근에는 편광 해소 필름도 이용되고 있다. 편광 해소 필름은 예를 들어, 특정 높은 위상차 제어함으로써 편광이 해소되는 부재이며, 구체적으로는 도요 사의 [SRF] 등을 들 수 있다. 이러한 편광 해소 필름을 출사하는 빛의 편광을 해소하기 위해 이용하는 것도 가능하다. 편광 해소 필름의 투과율은 50 ~ 99 %가 바람직하고, 70 ~ 99 %가 더 바람직하고, 80 ~ 99 %가 더 바람직하다.

<위상차 판>

위상차 판은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 1/2 파장판, 1 / 4 파장판 등을 예로 들 수 있다. 구체적으로는 파장 540nm에 대해 1 / 4λ는 135nm의 위상차를 갖는 위상차 판이 1 / 4λ만 하다. 1/4 파장 판은 이에 한정되는 것이 아니며 임의 재료로 제작된 위상차 판을 사용할 수 있다. 편광 소자의 발광이 반사됨으로써 생기는 디스플레이의 이중상의 발생을 방지하기 위해, 1/4 파장판인 것이 바람직하다. 이러한 위상차 판, 예를 들면 1/4 파장 판, 1/2 파장판으로, 예를 들어 입사하는 빛의 파장의 1/4의 파장과 동등한 위상차가 되도록, 일축 연신된 폴리 카보네이트 및 시클로 올레핀 폴리머로 이루어진 필름 등의 1/4 파장판을 사용할 수 있다.

[편광판, 편광 제어 부재]

본 발명의 표시 장치는 편광 소자로부터의 발광, 광원으로부터 조사되는 빛을 편광시키기 위한 편광판 (편광 제어 부재)을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 편광판의 두께는 일반적으로 10 ~ 200μm의 범위이며, 10 ~ 180μm의 범위가 바람직하다. 또한, 액정 셀의 뒷면에 있는 풍경의 시인성을 확보하는 관점에서, 편광판의 가시 광선 영역의 투과율은 일반적인 편광판과 동일한 투과율인 것도 사용할 수 있으며 일반적으로 35 % ~ 50 %이며, 38 % ~ 45 % 인 것이 바람직하고, 40 % ~ 44 % 인 것이 더욱 바람직하다.

<편광판 O-UVP>

편광판 O-UVP는, 자외광을 편광 투과시켜, 가시광에 대해 높은 투과율을 가지기 위해, 투과하는 가시광은 거의 편광 제어될 수 없거나 현저하게 편광도가 낮은 가시 광선을 투과시키는 기능이있다. 이러한 편광판 O-UVP는 해당 기능을 가지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 자외광 편광 기능을 갖는 수용성 화합물이 연신된 편광막, 예를 들면 국제 공개 제2005/015275호 등에 기재되는 편광막을 구비한 편광판을 사용 할 수 있다. 위의 기능은 구체적으로는 가시광 영역의 시감도 보정 투과율이 60 % 이상인 경우, 자외광 영역의 편광도가 80 % 이상이며, 바람직하게는 90 % 이상이며, 또한 바람직하게는 99 % 이상이며, 특히 바람직하게는 99.9 % 이상이다. 특히 바람직한 구체 예로서 가시광 영역의 시감도 보정 투과율이 80 % 이상인 경우, 자외광 영역의 편광도가 90 % 이상이며, 보다 바람직하게는 99 % 이상이다.

<편광판 V+UVP>

편광판 V+UVP는, 자외광과 가시광 모두에 편광기능을 부여가능한 기능을 가진다. 이러한 편광판 V+UVP는 해당 기능을 가지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 자외광 편광 기능을 부여할 수 있는 수용성 화합물과 가시 광선 편광 기능을 부여할 수 있는 일반적인 이색성 염료와 배합한 배합물을 기재에 흡착시킨 후 연신시킨 편광 필름을 구비한 편광판을 사용 할 수 있다. 이러한 편광판 V+UVP은 자외광 뿐만 아니라 가시 광선을 편광할 수 있는 편광판으로 이용 가능하다.

<UV투과 편광판>

UV투과 편광판은, 자외광의 흡수가 적은 자외광역에서높은 투과율을 갖는 한편, 편광판의 편광축과 동축에 입사하는 가시광을 편광하여 투과시키지만, 편광판의 흡수축과 동축으로 입사하는 가시 광선은 투과하지 않거나 또는 거의 투과하지 않는 기능이 있다. 또한, UV 투과 편광판의 자외광 영역의 편광도는 편광 기능이 없거나 편광 기능이 낮은 것이 바람직하다. 이러한 UV 투과 편광판은 해당 기능을 가지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 가시광 편광 기능을 갖는 일반적인 이색성 염료 등을 편광막으로서 구비하고 있는 편광판을 사용할 수 있다. 특히, 가시광 영역에 강한 흡수를 갖고, 자외광 영역에 흡수를 갖지 않는 이색성 염료를 사용하는 것으로, 보다 바람직한 UV 투과 편광판을 제조할 수 있다. 일반적인 이색성 염료를 이용한 편광판은 자외광 영역에 강한 흡수가 없기 때문에 자외광 영역의 빛을 투과할 수 있는 편광판으로 이용 가능하다. 이러한 편광판의 투과율은 가시 광선 영역에서 90 % 이상의 편광 기능을 가지고 있으면서 자외광 영역에서의 투과율이 30 % 이상인 것이 바람직하고, 40 % 이상인 것이 보다 바람직하고 50 % 이상인 것이 더욱 바람직하고, 60 % 이상인 것이 특히 바람직하다.

<UV 비투과 편광판>

UV 비투과 편광판은 자외광을 투과하지 않고, 한편, 편광판의 편광축과 동축에 입사하는 가시광을 편광 투과 시키지만, 편광판의 흡수축과 동축으로 입사하는 가시광은 투과하지 않거나 또는 거의 투과하지 않는 기능이 있다. 즉, 자외광을 차단하는 기능을 갖는 일반 편광판을 의미한다. 이러한 UV 비투과 편광판은, 해당 기능을 가지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 일반적으로 시판되는 편광판, 즉 일반적인 요오드계 편광판 등을 이용할 수 있다. 이러한 UV 비투과 편광판은, 예를 들면, 포라 테크노 사제의 요오드계 편광판 SKN 시리즈, KN 시리즈 등을 사용할 수 있다.

<400-480nm용 편광판>

400-480nm용 편광판은, 400-480nm의 파장영역의 광을 편광하여 투과시키기 위해 사용하는 것이 가능하고, 400-480nm의 파장영역의 광 흡수를 하기 위해, 황 ~ 등색을 나타낸다. 주로 550nm에서 투과율이 높은 시감도를 갖기 때문에, 시인성이 높은 투과율을 가질 수 있다. 400 ~ 480nm의 파장 영역의 빛 이외의 투과하는 가시광은 거의 편광 제어될 수 없거나 현저하게 편광도가 낮은 가시 광선을 투과하는 기능을 갖는다. 이러한 기능은 특히 가시광 영역의 시감도 보정 투과율이 60 % 이상인 경우, 400 ~ 480nm의 파장 영역의 편광도가 80 % 이상이며, 바람직하게는 90 % 이상 이며, 더욱 바람직하게는 99 % 이상이며, 특히 바람직하게는 99.9 % 이상이다. 특히 바람직한 구체 예로서 가시광 영역의 시감도 보정 투과율이 80 % 이상인 경우 400 ~ 480nm의 파장 영역의 편광도가 90 % 이상이며, 보다 바람직하게는 99 % 이상이다. 이러한 400-480nm 용 편광판은 해당 기능을 가지고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 400 ~ 480nm의 파장 영역에 높은 이색성을 갖는 아조 화합물을 배향한 편광막을 갖는 편광판을 바람직하게 사용할 수 있다. 400 ~ 480nm의 파장 영역에 높은 이색성을 갖는 아조 화합물로는, 옐로우나 오렌지 색상을 갖는 이색성 염료를 사용할 수 있다. 이러한 이색성 염료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 C. I. 다이렉트 옐로우 12, C. I. 다이렉트 옐로우 72, C. I. 다이렉트 오렌지 39, C. I. 다이렉트 오렌지 72, 국제 공개 제2007/138980호에 기재되어 있는 화합물을 사용할 수 있다.

[입체 표시 제어 부재]

본 발명의 입체 표시 장치 또는 입체 이미지 표시 장치는, 양안 시차를 이용한 입체 영상을 가능하게 하는 입체 표시 제어 부재가 구비된다. 이러한 입체 표시 제어 부재는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 서로 상이한 편광축을 갖는 광을 투과할 수 있는 편광으로 제어할 수 있는 기능을 갖고 있으면 좋고, 예를 들면, 편광 안경 렌즈 등 각각 상이한 축으로 구비함으로써 해당 기능을 부여하고, 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 서로 상이한 위상차가 투과하는 위상차 판이 좌안용 및 우안용에 각각 설치되어 있어도 좋지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 표시 방식은 관찰자의 좌우의 눈에는 상이한 표시체가 관찰되어 표시체가 겹쳐 시인된다. 그 결과, 관찰자의 눈에 입체시 또는 입체 이미지를 비출 수 있게 된다.

[착색 광투과 필터]

착색 광투과 필터는 일반적으로 액정 표시 장치에 사용되는 착색 광투과 필터를 사용할 수 있다. 구체적으로는 백색을 빨강, 파랑, 녹색, 노랑의 각 색으로 변환할 수 있는 필터 기능을 갖는 컬러 필터이다. 컬러 필터의 재료로서는, 예를 들면, "기능성 색소의 응용 초판 발행 버전 CMC 사의 출판, 후미 마사히로 감독, P87-95 ", "전자용 기능성 색소 초판 발행 버전, CMC 사의 출판, 토 키타 스미 오 감수 P41-50 "에 기재된 색소를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

컬러 필터의 재료는, 조사되는 자외광 영역의 광, 편광 발광소자로부터의 발광을 파장 변환하여 다른 색상의 빛으로 변환 가능한 색소, 양자점 (퀀텀로드) 등을 포함한 재료인 것도 바람직한 하나의 형태의 예로 들 수 있다. 이 경우 색소는 염료이어도 좋고 안료이어도 좋다. 양자점 (퀀텀로드)은 나노 크기의 콜로이드 반도체이며, 콜로이드의 크기에 따라 밴드 갭 (색상)를 조정할 수 있는 기능이있다. 컬러 필터는 사람의 눈으로는 눈에 보이지 않는 자외광 영역의 빛이나 자외광 영역의 빛을 편광 발광소자에 조사하여 발광시킨 빛을, 빨간색, 노란색, 녹색 및 청색 등으로 변환하는 역할을 한다. 따라서 컬러 필터의 재료는 자외광 영역의 빛 또는 편광 발광소자로부터의 발광을 빨간색, 노란색, 녹색 및 청색 등 상이한 색상의 빛으로 변환 가능한 색소, 양자점인 것이 바람직하다 .

이하에, 파장 변환 가능한 색소, 양자 도트를 예시로 든다. 또한, 이 들은 1종 단독으로 사용하여도, 2종 이상 병용해도 좋다.

자외광 영역 (~ 380nm) ~ 청록색 파장역 (380 ~ 500nm의 빛, 바람직하게는 400 ~ 480nm)의 빛을 흡수하여 황색광 영역 (550 ~ 600nm에 가장 높은 발광 휘도, 바람직하게는 570 ~ 590nm)의 형광을 발현하는 형광 염료로는 예를 들면, 페릴렌계 색소 : 루모겐 레드, 루모겐 옐로우, 루모겐 오렌지, 기타 바디피계 색소, 스쿠아라인 계 색소 등을 들 수 있다. 또한 각종 염료 (직접 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 분산 염료 등)도 형광이 있으면 사용할 수 있다.

자외광 영역~청록색의 파장역의 광을 흡수하여, 적색영역(600~700nm에 최대한 높은 발광휘도, 바람직하게는 600~640nm)의 형광을 발현하는 형광색소로서 예를 들면, DCJTB; 로다민 B, 로다민 6G, 로다민 3B, 로다민 101, 로다민 110, 설포 로다민, 베이직 바이올렛 11, 베이직 레드 2 등의 로다민계 색소; 4-디시아노 메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸 아미노 스티릴)-4H-피란 (DCM) 등의 시아닌계 색소; 1- 에틸-2-[4-(p-디메틸아미노페닐)-1,3-부타디에닐]-피리디움-파크롤레이트 (피리딘 1) 등의 피리딘계 색소; 또는 옥사딘계 색소 등을 들 수 있다. 또한 각종 형광 염료 (직접 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 분산 염료 등)도 사용할 수 있다.

자외광 영역~청록색의 파장역의 광을 흡수하여, 녹색 영역(500-570nm에서 최대 높은 발광휘도, 바람직하게는 530~560nm)의 형광을 발현하는 형광색소는, 예를 들면, 3-(2'-벤조티아졸릴)-7-디에틸 아미노 쿠마린 (쿠마린 6), 3-(2'-벤조이미다졸릴)-7-N,N-디에틸 아미노 쿠마린 (쿠마린 7), 3-(2'-N-메틸 벤조이미다졸릴)-7-N, N-디에틸 아미노 쿠마린 (쿠마린 30), 2,3,5,6-1H,4H-테트라히드로-8-트리플루오로 메틸 키노리딘 (9,9a,1-gh) 쿠마린 (쿠마린 153) 등의 쿠마린계 색소 또는 쿠마린 색소계 염료인 베이직 옐로우 51, 심지어 솔벤트 옐로우 11, 솔벤트 옐로우 116 등의 나프탈 이미드계 색소 등을 들 수 있다. 또한 예를 들어, "Japanese Journal of Polymer Science and Technology, 63 (10), 675 (2006)"에 기재되어 있는 것 같은 가용성 트리스 (8- 퀴놀리놀레이트) 알루미늄 함유 덴드리머 AlClq₃를 사용하여도 좋다. 또한 각종 형광 염료 (직접 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 분산 염료 등)도 사용할 수 있다.

상기 양자 도트로서 예를 들면, 「근자외광을 적색 및 녹색으로 파장 변환하는 나노 형광체의 제작과 특성 평가, 2010년 케이오 대학 대학원 공학 연구소 타케시 사토루 각저」에 기재되어 있는 화합물, 청색광을 녹색광으로 파장 변환 발광 가능한 색소로,「CSH-530-04」(일본 퀀텀 디자인 사제), 청색광을 적색광으로 파장 변환 발광 가능한 색소로「CSH-655-04」등을 들 수 있다.

이러한 착색 광투과 필터를, 상기 액정 셀, 편광 발광소자, 편광판과 결합하여 더 높은 연색성을 갖는 자체 발광형 액정 표시 장치를 제공할 수 있다. 착색 광투과는 필터 표시 장치의 구성상 어느 위치에 설치되어 있어도 좋고, 예를 들어, 일반적인 액정 표시 장치와 같이 액정 셀 중에 형성되어 있어도 좋고, 또는 편광 발광소자 액정 셀 사이, 액정 표시 장치의 표면, 편광판과 액정 셀 사이 등 그 배치 위치는 한정되지 않는다. 특히 착색 광투과 필터는 표시 장치에 구비되어 있는 편광 발광소자에 대해 표시 측 (관찰자 측)에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 액정 표시 장치의 바람직한 양태의 하나로서 400 ~ 480nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 청색 발광을 나타내는 편광 발광소자와, 400 ~ 480nm의 청색광을 흡수하고 또한 530 ~ 670nm의 파장 범위의 형광을 발현하는 컬러 필터를 적어도 하나 갖는 착색광 투과 필터의 사용을 들 수 있다. 편광 발광소자의 발광색이 400 ~ 480nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 청색 발광체와, 530 ~ 670nm의 파장 범위에 발광 스펙트럼의 일부 또는 전부를 갖는 형광체를 포함하는 것에 의해, 백색 LED와 같이 백색 발광이 가능해진다. 일반적으로는, 400~480nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 매체와, 추가로 530~570nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 매체와, 600~650nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 매체가, 각 파장 범위에 발광 스펙트럼의 일부 또는 전부를 갖는 형광 발광 매체로서 설치된 경우, 이러한 형광 발광 매체는, 바람직한 백색의 발광체로서 기능한다.

또한 형광을 발현하는 컬러 필터의 적어도 하나가 530 ~ 570nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 경우, 녹색 발현하는 컬러 필터의 역할을 한다. 따라서 530 ~ 570nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터를 사용하여 발광 색을 녹색으로 변환할 수 있다. 또한 형광을 발현하는 컬러 필터의 적어도 하나가 600 ~ 650nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 경우, 적색 발광하는 컬러 필터의 역할을 한다. 따라서 600 ~ 650nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터를 사용하여 발광 색을 빨간색으로 변환할 수 있다. 또한 착색 광투과 필터는 530 ~ 570nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터와 600 ~ 650nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터를 갖는 것에 의해, 발광 색을 녹색 부분과 빨간색 부분으로 구분하여 변환할 수 있다.

착색 광투과 필터의 바람직한 실시 양태의 일례로서 편광 발광소자의 발광색이 400 ~ 480nm에 최대 발광 파장을 갖는 청색 발광을 보이면서 액정 표시 장치의 구성이 편광판 O-UVP / 액정 셀 / 편광 발광소자 / 착색광 투과 필터의 순으로 구성을 들 수 있다. 이 구성에서 자외광 영역의 광을 편광판 O-UVP 측으로부터 조사하여 편광 발광소자를 청색 발광시킨 경우 청색 컬러 필터를 사용하지 않고 청색광의 이용 효율을 높일 수 있다. 또한 청색광으로부터 파장 변환 가능한 색소를 갖는 컬러 필터를 이용하면 청색을 적색, 황색, 녹색으로 변환 가능하다. 또한, 본 실시예에서, 착색 광투과 필터의 배치 위치는 일례이며, 예를 들면, 착색 광투과 필터는 액정 셀 중, 또는 액정 셀과 편광 발광소자 사이에 설치되어 있어도 좋다.

착색 광투과 필터의 바람직한 실시 양태의 상이한 일례로, 편광 발광소자의 발광색이 400 ~ 480nm에 최대 발광 파장을 갖는 청색 발광을 보이면서 액정 표시 장치의 구성이 편광 발광소자 / 액정 셀 / 편광판 V+UVP, UV 투과 편광판 또는 UV 비투과 편광판 / 착색광 투과 필터의 순으로의 구성을 들 수 있다. 이 구성에서도 자외광 영역의 빛을 편광 발광소자 측에서 조사하여 편광 발광소자를 청색 발광시킨 경우, 청색 컬러 필터를 사용하지 않고 청색광의 이용 효율을 높일 수 있다. 또한, 청색광으로부터 파장 변환가능한 색소를 갖는 컬러 필터를 이용한다면, 청색광을 적색, 황색, 녹색으로 변환가능하다. 또한, 본 실시 양태에서, 청색 광투과 필터의 배치위치는 일례로, 예를 들면, 청색 광투과 필터는, 편광 발광소자와 액정 셀의 사이, 액정 셀의 가운데, 또는 액정 셀과 편광판의 사이에 설치되어 있어도 좋다.

[기타 기능성 층]

위의 각종 표시 장치는 필요에 따라 하드 코트 층, 방현 층 또는 대전 방지층 등의 공지의 각종 기능성 층을 적절히 구비해도 좋다. 이러한 각종 기능성 층을 제작하는 경우, 각종 기능을 갖는 재료를 본 발명의 각종 표시 장치에 사용되는 구성 부재의 노출면에 도공하는 방법이 바람직하고, 한편 그러한 기능이 있는 층 또는 필름을 접착제 또는 점착제를 통해 구성 부재의 노출면에 붙여 맞추는 것도 가능하다.

또한, 각종 표시 장치는, 단독으로 이용해도 좋고, OLED (Organic Light Emitting Diode), 무기 LED (Light Emitting Diode), LCD (liquid crystal display), CRT (Cathode Ray Tube), FED (Field Emission Display) 등 상이한 디스플레이와 함께 사용해도 좋다. 본 발명의 표시 장치는 가시광 영역에서 높은 투과성을 가지면서, 편광 소자의 편광 발광을 이용한 이미지나 동영상, 문자 등을 표시할 수 있기 때문에 서로 다른 디스플레이의 전면에 설치하고 다른 디스플레이와는 상이한 이미지를 제공할 수 있는 투명 디스플레이로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 각종 표시 장치는 종래의 표시 장치의 디스플레이 구성을 응용하여 제작하므로 단순하고 저렴하게 제조할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이들은 예시적인 것으로서, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 아래에 기재되어있는 「%」및 「부」는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다. 또한, 각 실시예 및 비교예에서 사용된 화합물의 각 구조식에서 술포기 등의 산성 관능기는 유리산의 형태로 기재했다.

<이색성 염료의 제작>

(합성예 1)

시판품 4-아미노 -4'-니트로 스틸벤 -2,2'- 디술폰산 35.2 부를 물 300 부에 첨가 교반하고 35 % 염산을 사용하여 pH 0.5로 조정했다. 얻어진 용액에 40 % 아질산 나트륨 수용액 10.9 부를 넣고 10 ℃에서 1 시간 동안 교반한 다음 6-아미노 나프탈렌-2-술폰산 17.2 부를 첨가하고, 15 % 탄산 나트륨 수용액으로 pH 4.0으로 조제 후 4 시간 동안 교반하였다. 얻어진 반응액에 염화나트륨 60 부를 첨가하고 석출 고체를 여과 분리시키고, 아세톤 100 부로 세척하여 중간체인 식 (6)의 화합물의 웨트 케이크 124.0 부를 얻었다.

[화 8]

얻어진 식 (6)의 중간체 62.3부를 물 300 부에 첨가하여 교반하고 25 % 수산화 나트륨 수용액을 사용하여 pH 10.0 으로 조정했다. 얻어진 용액에 28 % 암모니아수 20 부 및 황산구리 5수화물 9.0 부를 넣고 90 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다. 얻어진 반응액에 염화나트륨 25 부를 첨가하고 석출 고체를 여과 분리시키고, 추가로 아세톤 100 부로 세척하여 식 (7)의 화합물의 젖은 케이크 40.0 부를 얻었다. 이 웨트 케이크를 80 ℃의 열풍 건조기로 건조하여 다음 식 (7)의 화합물 (λmax : 376nm) 20.0 부를 얻었다.

[화 9]

(합성예 2)

시판품 4,4'- 디아미노 스틸벤 -2, 2'- 디설폰산 나트륨 41.4 부를 물 300 부에 첨가 교반하고 35 % 염산을 사용하여 pH 0.5로 했다. 얻어진 용액에 40 % 아질산 나트륨 수용액 10.9 부를 넣고 10 ℃에서 1 시간 동안 교반한 다음 6-아미노 나프탈렌-2-술폰산 34.4 부를 추가하고, 15 % 탄산나트륨 수용액으로 pH 4.0로 조정하여 4 시간 동안 교반하였다. 얻어진 반응액에 염화나트륨 60 부를 첨가하고 석출 고체를 여과 분리시키고, 추가로 아세톤 100 부로 세척하여 중간체인 식 (8)의 화합물의 젖은 케이크 124.0 부를 얻었다.

[화 10]

얻어진 식 (8)의 화합물 83.8부를 물 300부에 더하여 교반하고, 25 % 수산화 나트륨 수용액을 사용하여 pH 10.0으로 했다. 얻어진 용액에 28 % 암모니아수 20부 및 황산구리 5수화물 9.0부를 넣고 90 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다. 얻어진 반응액에 염화나트륨 25 부를 첨가하고 석출 고체를 여과 분리시키고, 아세톤 100 부에서 세척하여 식 (9)의 화합물의 젖은 케이크 40.0 부를 얻었다. 이 웨트 케이크를 80 ℃의 열풍 건조기로 건조하여 다음 식 (9)로 표시되는 화합물 20.0 부를 얻었다.

[화 11]

<편광발광 소자 및 편광발광판의 제작>

(편광발광 소자의 제작)

두께 75μm의 폴리 비닐 알코올 필름 (쿠라레 사제 VF-PS # 7500)를 40 ℃의 온수에 3 분간 침지하여 필름을 팽윤시켰다. 팽윤하여 얻은 필름을 화합물예 5-1에 기재된 4,4'- 비스 - (술포스티릴) 페닐 나트륨 수용액 (BASF 사의 Tinopal NFW Liquid)을 1.0 부, 합성예 1에서 얻어진 식 (7)의 화합물을 0.3 부, 망초를 1.0 부, 물 1500 부 함유하는 45 ℃의 수용액에 4 분간 침지하여 함유시켰다. 얻어진 필름을 3 % 붕산 수용액 중에 50 ℃에서 5 분간 침지하여 5 배 연신했다. 연신하여 얻은 필름을 긴장 상태를 유지 한 채로 상온의 물로 20 초간 수세하고 건조하여 편광 발광소자 (이하, 편광 발광소자 모두 기재한다)를 얻었다.

(편광소자를 이용한 편광발광판의 제작)

자외광 흡수제를 함유하지 않는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 ZRD-60)의 양면을 1.5 규정의 수산화 나트륨 수용액으로 35 ℃에서 10 분간 처리하고 수세한 다음, 70 ℃ 에서 10 분 건조시켰다. 알칼리 처리하여 얻어진 트리 아세틸 셀룰로오스 필름을, 위에서 제작한 편광 소자 (편광 발광소자)의 양면에 4 %의 폴리 비닐 알코올 수지 (일본 수비 · 포발 사제 NH-26)를 포함하는 수용액을 통해 라미네이트하여, 70 ℃에서 10분간 건조시켜 편광 발광판을 얻었다. 이하, 본 편광 발광판은 편광 발광형 편광판이라 기재한다.

(백색 편관발광 소자의 제작)

두께 75 μｍ의 폴리비닐알콜 필름(크레이사제 ＶＦ－ＰＳ＃７５００)를 40℃의 온수에 3분간 침지시켜, 필름을 팽윤시켰다. 팽윤하여 얻어진 필름을, 합성예 1에서 얻어진 화합물 (7)을 0.3질량부, 합성예 2에서 얻어진 화합물 (13)을 0.8 질량부, 망초를 1.0 중량부, 물 1500 중량부를 함유하는 45 ℃의 수용액에 4 분간 침지하여 함유시켰다. 얻어진 필름을 3 % 붕산 수용액 중 50 ℃에서 5 배로 5 분에서 연신했다. 연신하여 얻은 필름을 긴장 상태를 유지한 채로 상온의 물로 20 초간 수세하고 건조하여 편광 발광소자를 얻었다.

(백색 편광 발광소자를 이용한 편광발광판의 제작)

자외선 흡수제를 함유하지 않는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 ZRD-60)를 1.5 규정의 수산화 나트륨 수용액으로 35 ℃에서 10 분간 처리하고 수세한 다음, 70 ℃에서 10 분 건조시켰다. 알칼리 처리하여 얻어진 트리 아세틸 셀룰로오스 필름을 상기에서 얻은 백색 편광 발광소자의 양면에 4 %의 폴리 비닐 알코올 수지 (일본 수비 · 포발 사제 NH-26)를 포함하는 수용액을 통해 라미네이트 하여 70 ℃에서 10 분 건조시켜, 편광 발광판을 얻었다. 얻어진 편광 발광판에 자외광을 조사했더니 백색 발광을 나타내고, 또한 편광판을 통해 해당 발광을 확인한 결과, 편광을 가지고 있음을 확인했다. 이하, 본 편광 발광판은 백색 편광 발광형 편광판이라 기재한다.

(청색 편광 발광소자· 청색 편광 발광형 편광판의 제조)

상기 백색 편광 발광형 편광판의 제조에 있어서, 합성예 1에서 얻은 화합물 (7)을 이용하지 않았다는 것을 제외하고는 동일한 방법으로, 편광 발광판을 얻었다. 이하, 본 편광 발광판은 청색 편광 발광형 편광판이라 기재한다.

<UV 투과 편광판의 제조>

(UV 투과 편광 소자의 제작)

두께 75μm의 폴리 비닐 알코올 필름 (쿠라레 사제 VF-PS # 7500)를 40 ℃의 온수에 3 분간 침지하여 필름을 팽윤시켰다. 팽윤하여 얻어진 필름을, C. I. Direct Orange 39 0.3 부, C. I.Direct Red 81 0.1 부, C. I.Direct Blue 69 0.3 부, 망초를 1.0 부, 물 1500 부를 함유하는 45 ℃의 수용액에 4 분간 침지하여 함유시켰다. 얻어진 필름을 3 % 붕산 수용액 중에 50 ℃에서 5 분간 침지하여 5 배 연신했다. 연신하여 얻은 필름을 긴장 상태를 유지한 채로 상온의 물로 20 초간 수세하고 건조하여, UV 투과 편광 소자를 얻었다.

(UV 투과 편광판의 제조)

자외광 흡수제를 함유하지 않는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 ZRD-60)의 양면을 1.5 규정 수산화 나트륨 수용액으로 35 ℃에서 10 분간 처리하고 수세한 다음, 70 ℃ 에서 10 분 건조시켰다. 알칼리 처리하여 얻어진 트리 아세틸 셀룰로오스 필름을, 위에서 제작한 UV 투과 편광 소자의 양면에 4 %의 폴리 비닐 알코올 수지 (일본 수비 · 포발 사제 NH-26)를 포함하는 수용액을 통해 라미네이트하여 70 ℃에서 10분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 이하, 본 편광판은 UV 투과 편광판이라 기재한다.

<400-480nm 용 편광판의 제조>

(400-480nm 용 편광 소자의 제작)

두께 75μm의 폴리 비닐 알코올 필름 (쿠라레 사제 VF-PS # 7500)를 40 ℃의 온수에 3 분간 침지하여 필름을 팽윤시켰다. 팽윤하여 얻어진 필름을, C. I. Direct Orange 39 0.3 부, 망초를 1.0 부, 물 1500 부 함유하는 45 ℃의 수용액에 4 분간 침지하여 함유시켰다. 얻어진 필름을 3 % 붕산 수용액 중 50 ℃에서 5 배로 5 분에서 연신했다. 연신하여 얻은 필름을 긴장 상태를 유지 한 채로 상온의 물로 20 초간 수세하고 건조하여, 450nm에서 최대 편광도를 가지며, 400 ~ 480nm에서 편광 작용을 갖는 400-480nm 용 편광 소자를 얻었다.

(400-480nm 용 편광판의 제조)

자외광 흡수제를 함유하지 않는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 ZRD-60)의 양면을, 1.5 규정의 수산화 나트륨 수용액으로 35 ℃에서 10 분간 처리하고 수세한 다음, 70 ℃에서 10 분 건조시켰다. 알칼리 처리하여 얻어진 트리 아세틸 셀룰로오스 필름을, 400 ~ 480nm에서 편광 작용을 갖는 400-480nm 용 편광 소자의 양면에 4 %의 폴리 비닐 알코올 수지 (일본 수비 · 포발 사제 NH-26)를 포함하는 수용액을 통해 라미네이트하고, 70 ℃에서 10 분 건조시켜 편광판을 얻었다. 이하, 본 편광판은 400-480nm 용 편광판이라 기재한다.

<편광판 O-UVP의 제작>

(편광 소자 O-UVP 제작)

두께 75μm의 폴리 비닐 알코올 필름 (쿠라 레 사제 VF-PS # 7500)를 40 ℃의 온수에 3 분간 침지하여 필름을 팽윤시켰다. 팽윤하여 얻어진 필름을, C. I. Direct Yellow 28을 0.3 부, 망초를 1.0 부, 물 1500 부 함유하는 45 ℃의 수용액에 4 분간 침지하여 함유시켰다. 얻어진 필름을 3 % 붕산 수용액 중에 50 ℃에서 5 분간 침지하여 5 배 연신했다. 연신하여 얻은 필름을 긴장 상태를 유지 한 채로 상온의 물로 20 초간 수세하고 건조하여, 408nm에서 최대 편광도를 가지며, 350 ~ 420nm의 빛에 대해 편광 기능을 갖는 편광 소자 O-UVP를 얻었다.

(편광판 O-UVP의 제작)

자외광 흡수제를 함유하지 않는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 ZRD-60)의 양면을 1.5 규정의 수산화 나트륨 수용액으로 35 ℃에서 10 분간 처리하고 수세한 다음, 70 ℃ 에서 10 분 건조시켰다. 알칼리 처리하여 얻어진 트리 아세틸 셀룰로오스 필름을, 위에서 제작한 편광 소자 O-UVP의 양면에 4 %의 폴리 비닐 알코올 수지 (일본 비·포발 사제 NH-26)를 포함하는 수용액을 통해 라미네이트 하고 70 ℃에서 10분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 이하, 본 편광판은 편광판 O-UVP라고 기재한다.

<편광판 V+UVP의 제작>

(편광 소자 V+UVP 제작)

두께 75μm의 폴리 비닐 알코올 필름 (쿠라 레 사제 VF-PS # 7500)를 40 ℃의 온수에 3 분간 침지하여 필름을 팽윤시켰다. 팽윤하여 얻어진 필름을, C. I. Direct Yellow 28을 0.22 부, C. I. Direct Orange 39 0.3 부, C. I.Direct Red 81 0.1 부, C. I. Direct Blue 69 0.3 부, 망초를 1.0 부, 물 1500 부 함유하는 45 ℃의 수용액에, 4 분간 침지하여 함유시켰다. 얻어진 필름을 3 % 붕산 수용액 중에 50 ℃에서 5 분간 침지하여 5 배 연신했다. 연신하여 얻은 필름을 긴장 상태를 유지한 채로 상온의 물로 20 초간 수세하고 건조하여 편광 소자 V+UVP를 얻었다.

(편광판 V+UVP 제작)

자외광 흡수제를 함유하지 않는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 ZRD-60)의 양면을, 1.5 규정의 수산화 나트륨 수용액으로 35 ℃에서 10 분간 처리하고 수세한 다음, 70 ℃ 에서 10분 건조시켰다. 알칼리 처리하여 얻어진 트리 아세틸 셀룰로오스 필름을 위에서 제작한 편광 소자 V+UVP의 양면에 4 %의 폴리 비닐 알코올 수지 (일본 비·포발 사제 NH-26)를 포함하는 수용액을 통해 라미네이트하여, 70 ℃에서 10분간 건조시켜 편광판을 얻었다. 이하, 본 편광판은 편광판 V+UVP라고 기재한다.

(UV 비투과 편광판)

UV 비투과 편광판으로 포라 테크노 사제 SKN-18243P를 사용 하였다. UV 비투과 편광판은 가시광 영역에서 높은 편광 기능을 가지며, 자외광 영역의 빛의 투과율이 현저히 낮은 일반적인 편광판이다.

얻어진 각 편광판을, 하기와 같이 평가했다.

[평가]

(a) 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp 및 직교위 투과율 Tc

각 편광판의 단체 투과율 Ts, 평행위 투과율 Tp 및 직교위 투과율 Tc를 분광 광도계 (히타치 사의 'U-4100 ")를 이용하여 측정하였다. 여기서, 단체 투과율 Ts는 각 편광판을 1 장으로 측정했을 때의 각 파장의 투과율이다. 평행위 투과율 Tp는 2장의 각 편광판을 그 흡수축의 방향이 평행이 되도록 겹쳐 맞추어 측정한 각 파장의 분광 투과율이다. 직교위 투과율 Tc는 2장의 각 편광판을 그 흡수축이 직교하도록 겹쳐 맞추어 측정한 분광 투과율이다. 측정은 220 ~ 780nm의 파장에 걸쳐 실시했다.

(b) 편광도 ρ

각 편광판의 편광도 ρ를 다음의 식 (I)에, 평행위 투과율 Tp 및 직교위 투과율 Tc를 대입하여 구하였다.

ρ＝｛（Ｔｐ－Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）}^1/2×１００　···식（Ｉ）

(c) 시감도 보정 단체 투과율 Ys

각 편광판의 시감도 보정 단체 투과율 Ys는, 가시광 영역에서 400 ~ 700nm의 파장 영역에서 소정 파장 간격 dλ (여기에서는 5nm) 간격으로 측정한 상기 단체 투과율 Ts에 대해, JIS Z 8722 : 2009에 따라 시감도 보정한 투과율이다. 구체적으로는, 단체 투과율 Ts를 하기 식 (II)에 대입하여 계산되었다. 또한, 하기 식 (II) 중 Pλ는 표준 광 (C 광원)의 분광 분포를 나타내고 yλ는 2도 시야 등 색상 함수를 나타낸다.

[수 1]

얻어진 편광 발광형 편광판, UV 투과 편광판, 편광판 O-UVP, 편광판 V+UVP, UV 비투과 편광판의 각각에 있어서, 375nm의 단체 투과율 (Ts 375), 375nm의 편광도 (ρ 375), 시감도 보정 단체 투과율 (Ys) 및 시감도 보정한 편광도 (ρy)를 표 1에 나타낸다. 또한 얻어진 백색 편광 발광형 편광판, 청색 편광 발광형 편광판, 400-480nm용 편광판, 편광판 O-UVP, UV 비투과형 편광판의 각각의 375nm의 단체 투과율 (Ts 375) , 375nm의 편광도 (ρ375), 460nm의 단체 투과율 (Ts 460), 460nm의 편광도 (ρ460), 시감도 보정한 투과율 (Ys) 및, 시감도 보정한 편광도 (ρy)를 표 2에 나타낸다. 얻어진 각각의 편광판에 있어서, 자외광 영역 및 가시광 영역의 편광판의 편광 기능을 알 수 있다.

종류	Ts375 (%)	ρ 375 (%)	Ys (%)	ρy (%)
편광발광형 편광판	44.42	99.85	91.65	1.27
UV투과 편광판	75.81	12.40	39.55	99.91
편광판 O-UVP	43.58	99.92	90.81	1.94
편광판 V+UVP	37.12	99.93	39.31	99.92
UV비투과 편광판	0.38	0.27	42.72	99.99

종류	Ts375 (%)	ρ 375 (%)	Ts460 (%)	ρ460 (%)	Ys (%)	ρy (%)
백색편광발광형 편광판	44.37	99.83	90.24	1.31	91.35	1.53
청색편광발광형 편광판	43.89	99.68	90.69	1.51	92.16	1.2
400-480nm용 편광판	67.06	16.31	41.02	99.99	88.91	1.65
편광판O-UVP	43.58	99.92	86.12	1.88	90.81	1.94
UV비투과 편광판	0.38	0.27	37.4	99.99	42.72	99.99

표 1에 나타난 바와 같이, 편광 발광형 편광판은 자외광 영역에 흡수를 갖고, 또한 높은 편광도를 나타내고 있다. 이 때문에 편광 발광형 편광판은 자외광을 편광 제어하는 기능을 가질 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 편광 발광형 편광판은 가시광 영역의 투과율로서 시감도 보정 단체 투과율은 90% 이상을 나타내고 있기 때문에, 편광 발광형 편광판은 자외광 영역의 편광 제어 기능을 가지면서도 가시 광선 영역에서 높은 투명성을 나타내는 것으로 나타났다.

또한, 표 2에 나탄난 것과 같이, 백색 편광 발광형 편광판, 청색 편광 발광형 편광판은 모두 자외광 영역에 흡수를 갖고, 또한 높은 편광도를 나타내고 있다. 이 때문에 백색 편광 발광형 편광판, 청색 편광 발광형 편광판은 자외광을 편광 제어하는 기능을 가질 수 있다는 것을 알 수 있다. 또한 백색 편광 발광형 편광판, 청색 편광 발광형 편광판은 가시광 영역의 투과율로서 시감도 보정 단체 투과율은 90 % 이상을 나타내고 있기 때문에 백색 편광 발광형 편광판, 청색 편광 발광형 편광판은 자외광 영역의 편광 제어 기능을 가지면서도 가시 광선 영역에서 높은 투명성을 나타내는 것으로 나타났다.

(d) 편광 발광 측정

광원으로서, 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 이용하여, 광원에 자외광 투과·가시 컷 필터 (오령 정공 유리 사의 "IUV-340」) 를 설치하여 가시 광선을 차단했다. 게다가 가시광 영역 및 자외광 영역의 빛에 대해 편광 기능을 갖는 편광판 (포라 테크노 사제 "SKN-18043P", 두께 : 180μm, Ys : 43 %) (이하 "측정용 편광판" 이라 한다)과, 상기에서 얻어진 각 편광판 (시료)를 설치하고, 각 시료가 발광하고 있는 편광 발광을, 분광 방사 조도 측정기 (우시오 전기 사의 "USR-40")를 사용해서 측정했다. 즉, 광원에서 조사된 빛이 자외광 투과, 가시 컷 필터, 측정용 편광판 및 각 시료를, 이 순서로 통과하고 각 시료에서의 편광이 분광 방사 조도 측정기에 입사하도록 배치하여 측정 하였다. 이때 각 측정시료의 자외광 영역의 빛의 흡수가 최대가 되는 흡수축과, 측정용 편광판의 흡수축이 평행이 되도록 겹쳐서 측정한 각 파장의 분광 광량을 Lw (약발광축), 각 시료의 자외광 영역의 빛의 흡수가 최대가 되는 흡수축과 측정용 편광판의 흡수축이 직교하도록 겹쳐서 측정한 각 파장의 분광 광량을 Ls (강발광축)으로 하여, Lw와 Ls를 측정했다. 각 시료의 흡수축과 측정용 편광판의 흡수축이 평행인 경우와 직교하는 경우의 가시 광선 영역에서 발광된 빛의 에너지량을 확인하여 가시 광선 영역인 400nm ~ 700nm에서 편광 발광의 평가를 실시했다.

표 3-4에 얻어진 각 측정 시료의 460nm, 550nm, 610nm, 670nm의 각 파장에서 Ls 및 Lw를 나타내었다.

종류		파장
		460 (nm)	550 (nm)	610 (nm)	670 (nm)
편광발광형 편광판	Ls(μW/cm²)	0.98	0.25	0.19	0.06
	Lw(μW/cm²)	0.12	0.18	0.06	0.02
편광판 O-UVP	Ls(μW/cm²)	0.02	0.03	0.03	0.03
	Lw(μW/cm²)	0.02	0.03	0.01	0.02
편광판 V+UVP	Ls(μW/cm²)	0.03	0.02	0.03	0.06
	Lw(μW/cm²)	0.02	0.01	0.03	0.06
UV투과 편광판	Ls(μW/cm²)	0.03	0.03	0.03	0.03
	Lw(μW/cm²)	0.01	0.01	0.01	0.01
UV비투과 편광판	Ls(μW/cm²)	0.03	0.03	0.03	0.01
	Lw(μW/cm²)	0.02	0.03	0.01	0.01

종류		파장
		460 (nm)	550 (nm)	610 (nm)	670 (nm)
백색편광발광형 편광판	Ls(μW/cm²)	0.98	0.25	0.19	0.06
	Lw(μW/cm²)	0.12	0.18	0.06	0.02
청색편광발광형 편광판	Ls(μW/cm²)	1.35	0.07	0.04	0.03
	Lw(μW/cm²)	0.11	0.05	0.02	0.03
400-480nm용 편광판	Ls(μW/cm²)	0.02	0.03	0.04	0.04
	Lw(μW/cm²)	0.02	0.01	0.03	0.03
편광판 O-UVP	Ls(μW/cm²)	0.03	0.02	0.08	0.06
	Lw(μW/cm²)	0.02	0.01	0.03	0.06
UV비투과 편광판	Ls(μW/cm²)	0.03	0.03	0.10	0.01
	Lw(μW/cm²)	0.02	0.03	0.03	0.01

표 3에 나타낸 바와 같이, 편광 발광형 편광판만 각 파장에서 Lw 및 Ls의 측정 값 (Lw 값과 Ls 값의 차이가 적어도 0.03 이상 차이)가 감지되고 있다. 이 때문에 편광 발광형 편광판은 자외광 조사함으로써 400 ~ 700nm의 넓은 가시 광선 영역에 걸쳐 발광하며, 그 발광 편광을 나타내는 편광 발광 기능을 가지고 있는 것으로 나타났다.

또한 표 4에 나타낸 바와 같이, 백색 편광 발광형 편광판 및 청색 편광 발광형 편광판에서 현저하게 높은 Lw 값과 Ls 값이 검출되고 있다. 이 때문에 이러한 편광판은 자외광을 조사하면 강하게 발광하고 그 발광은 편광을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 특히 백색 편광 발광형 편광판의 발광색은 a* 값이 -0.67, b* 값이 -1.2였다. 이로부터 백색 편광 발광형 편광판은 백색광을 발광하고 있는 것으로 나타났다. 한편, 청색 편광 발광형 편광판은 460nm에서 높은 밝기를 가지고 있기 때문에 청색 발광을 하고 있는 것으로 나타났다.

(액정 셀)

다이소 재팬 사의 디지털 탁상 시계 D011 (시계 A No.7)을 분해하여 액정 셀을 꺼냈다. 이어서, 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판을 제거하고 이것을 다음의 실시예에서 사용하는 액정 셀로 했다.

[실시예 1]

편광 발광형 편광판을 액정 셀에 붙여 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 붙여 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원의 조사구에 자외광 · 가시광 영역 편광판인 편광판 V+UVP를 구비하여 광원으로부터의 자외광 영역 ~ 근자 외 가시광 영역의 빛을 편광시켜 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서 도 2에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 광원으로부터 편광 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 시계 표시가 액정 셀 측 및 편광 발광형 편광판 측 모두에서 육안으로 확인 가능하였다. 이러한 표시 장치는 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하며, 광원으로부터 조사되는 빛이 편광 자외광이기 때문에 높은 기밀성이 요구되는 디스플레이에의 적용에 적합하다고 할 수 있다.

[실시예 2]

가시광 흡수 소자로의 검은 종이 상에 편광 발광형 편광판을 첩합하고, 편광 발광형 편광판 상에 추가로 액정 셀을 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 추가로 광원의 조사구에 자외광·가시광 영역 편광판인 편광판 V+UVP를 구비하여, 광원으로부터의 자외광 영역 ~ 근자 외 가시광 영역의 빛을 편광시켜, 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 3에 도시되는 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀 측에서 광원보다 편광 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 시계 표시가 높은 콘트라스트로 시인 가능하였다. 이러한 표시 장치는 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하며, 광원으로부터 조사되는 빛이 편광 자외광이기 때문에 높은 기밀성이 요구되는 디스플레이에 적용에 적합하다고 할 수 있다.

[실시예 3]

자외광 흡수 필름으로 자외광을 흡수하는 기능을 갖는 트리 아세틸 셀룰로오스 필름 (후지 필름 사의 TD-80)에 편광 발광형 편광판을 첩합하고, 편광 발광형 편광판 상에 추가로 액정 셀을 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합했다. 또한, 편광판 O-UVP를 편광 발광형 편광판이 부착되어 있는 액정 셀의 반대면에 첩합했다. 그 때, 편광판 O-UVP의 흡수축은 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 편광판 O-UVP 측에서 조사했다. 이상의 구성에서 광원으로부터 편광 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 25에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 광원으로부터 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 시계 표시가 편광판 O-UVP 측 및 자외광 흡수 필름 측 모두에서 시인 가능하고, 가시 광선 투과율이 85 %인 높은 투명성을 갖는 액정 표시 장치였다. 또한 자외광 흡수 필름이 이용되고 있기 때문에 표시 장치의 외부로부터 입사할 수 있는 자외광의 흡수도 방지하고 자외광에 의한 눈의 악영향도 예방할 수 있다. 또한 이러한 표시 장치는 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하고있는 것으로부터, 높은 기밀성이 요구되는 디스플레이에 적용에도 효과적이다.

[실시예 4]

가시광 흡수 소자로서 검은 종이 상에 편광 발광형 편광판을 첩합하고, 편광 발광형 편광판에 추가로 액정 셀을 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이, 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합했다. 또한, 편광판 V+UVP를 편광 발광형 편광판이 첩합되어 있는 액정 셀의 반대면에 첩합했다. 그 때, 편광판 V+UVP의 흡수축은 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 11에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 광원으로부터 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 시계 표시가 편광판 V+UVP 측에서 높은 콘트라스트로 인식할 수 있었다. 또한 이와 같은 표시 장치는, 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하고 있는 것으로부터, 높은 기밀성이 요구되는 디스플레이에 적용에도 효과적이다.

[실시예 5]

UV 투과 편광판에, 편광 발광형 편광판의 편광축이 UV 투과 편광판의 흡수축에 대해 90 °가 되도록 편광 발광형 편광판을 첩합하고, 편광 발광형 편광판에 추가 액정 셀을 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합했다. 또한, 편광판 V+UVP를 편광 발광형 편광판이 부착되어 있는 액정 셀의 반대면에 첩합했다. 그 때, 편광판 V+UVP의 흡수축은, 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 32에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 광원으로부터 자외광을 조사하면, 액정 셀에서 구동하고 있는 시계표시가 편광판 V+UVP측으로부터 발광한 표시가 시인가능하게 된다. 또한, 발광 광도계 U-4100에서 자외광역의 광의 투과와 비투과를 확인한 결과, 액정의 구동에 의해 자외광의 투과·비투과가 제어 가능하다는 것을 확인 가능했다. 또한 별도 시인할 수 있는 편광판 V+UVP 측에서 일반적인 백색 LED 램프를 이용하여 가시광을 조사하는 경우, 구입시 시계 표시가 표시되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 때문에 이 표시 장치는 자외광의 투과 · 비투과의 제어와 동시에 가시광의 표시 제어도 가능한 표시 장치임을 알 수 있다.

[실시예 6]

UV 투과 편광판 상에, 편광 발광형 편광판의 편광축이 UV 투과 편광판의 흡수축에 대해 90 °가 되도록 편광 발광형 편광판을 첩합하고, 편광 발광형 편광판에 추가로 자외광용 액정 셀과 가시광 액정 셀을 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이, 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는, 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합했다. 또한, 편광판 V+UVP를 편광 발광형 편광판이 첩합되어 있는 액정 셀의 반대면에 첩합했다. 그 때, 편광판 V+UVP의 흡수축은, 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 36에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 광원으로부터 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 시계 표시가 편광판 V+UVP 측면에서뿐만 아니라 UV 투과 편광판에서도 시인 가능했다. 또한 분광 광도계 U-4100에서 자외광역의 빛의 투과 및 비투과를 검토한 결과, 액정 셀의 구동에 의해 자외광의 투과/비 투과를 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 별도 시인할 수 있는 편광판 V+UVP 측으로부터 일반적인 백색 LED를 이용한 가시광을 조사했는데, 구입시 시계 표시가 표시되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 게다가 자외광 영역의 표시와는 별도로, 가시광 영역의 문자를 표시할 수 있기 때문에 더블 셀 구조를 갖는 이 표시 장치는 자외광 투과/비투과 제어와는 독립적으로 가시광 표시 제어가 가능하다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 7]

UV 투과 편광판에, 편광 발광형 편광판의 편광축이 UV 투과 편광판의 흡수축에 대해 90 °가 되도록 편광 발광형 편광판을 첩합하고, 추가로 액정 셀을 편광 발광형 편광판이 첩합되어 있는 면의 반대편에 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 동축이되도록 첩합하고, UV 투과 편광판은 UV 투과 편광판의 흡수축이 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 배치했다. 또한, 편광판 V+UVP를 UV 투과 편광판이 첩합되어 있는 액정 셀의 반대면에 첩합했다. 그 때, 편광판 V+UVP의 흡수축은 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에서 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 15에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 광원으로부터 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 모습이 그 발광에 의해 시계 표시가 편광판 V+UVP 측으로부터 육안으로 확인 가능하였다. 또한 별도 시인할 수 있는 편광판 V+UVP 측으로부터 일반적인 백색 LED 조명을 사용하여 가시 광선을 조사한 결과, 블랙 라이트로부터 자외광 조사시와는 상이한 색상으로 시계 표시가 시인되며 그 이미지도 높은 콘트라스트로 시인 가능함을 확인했다. 게다가, 실시예 5와는 달리, 실시예 7에서는 편광 발광형 편광판이 발광 시계 표시도 시인할 수 있기 때문에, 표시면이 발광에 따라 육안으로 확인 가능한 높은 시야각의 액정 디스플레이를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이 발광형 액정 디스플레이에 의해 종래의 편광판의 흡수축에 따른 시야각의 문제나 액정 디스플레이의 액정 구동 축에 따른 시야각의 문제가 거의 없기 때문에 액정 디스플레이에 문제가 될 수 있는 시야각에 있어서 큰 개선을 할 수 있었다. 한편, 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하고 있는 점에서 높은 보안성이 요구되는 디스플레이에 적용에도 효과적이다.

[실시예 8]

UV 비투과 편광판에 편광 발광형 편광판의 편광축이 UV 비투과 편광판의 흡수축에 대해 90 °가 되도록 편광 발광형 편광판을 첩합하여 액정 셀을 편광 발광형 편광판이 부착되어 있는 면의 반대편에 첩합했다. 또한, 편광 발광형 편광판은 편광 발광을 나타내는 편광축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합하고, UV 비투과 편광판은 UV 비투과 편광판의 흡수축이 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 배치했다. 또한, 편광판 V+UVP를 편광 발광형 편광판이 첩합되어 있는 액정 셀의 반대면에 첩합했다. 그 때, 편광판 V+UVP의 흡수축은 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 도 20에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 편광 발광형 편광판에 광원으로부터 자외광을 조사하면 편광 발광형 편광판에 의해 편광이 발광하기 때문에 편광 발광형 편광판은 편광을 발광하기에 효율적인 백라이트 역할을 하는 것으로 나타났다. 이에 의해, 액정 셀에서 구동하는 시계 표시가 편광판 V+UVP 측으로부터 높은 휘도에서 시인 가능하였다. 또한 분광 광도계 U-4100에서 자외광역의 빛의 투과 및 비투과를 검토한 결과, 액정의 구동에 의해 자외광의 투과/비 투과를 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 편광 발광형 편광판 측에서 백색 LED 조명을 사용하여 가시 광선을 조사하는 경우도 일반적인 백라이트를 갖는 액정 표시 장치와 마찬가지로 시계 표시가 육안으로 확인 가능한 것을 확인했다. 때문에 이 표시 장치는, 가시광역의 빛 및 자외광역의 빛에 의해 각각 독립적으로 표시하여 시인 가능한 디스플레이를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.

[실시예 9]

편광판 O-UVP에 자외광(주로 375nm 용)에 있어서, 위상 제어를 목적으로 한 자외광용 액정 셀을 첩합했다. 또한, 편광판 O-UVP은 편광판 O-UVP의 흡수축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 첩합했다. 자외광용 액정 셀 상에 편광 발광형 편광판, UV 투과 편광판을 이 순서로 첩합했다. 그 때, 편광 발광형 편광판의 편광축이 UV 투과 편광판의 흡수축에 대해 90 °가 되도록 편광 발광형 편광판을 첩합했다. 또한 UV 투과 편광판 상에 가시 영역의 빛을 제어하는 것을 목적으로 한 가시광용 액정 셀을 첩합하고, 가시광용 액정 셀 상에 UV 비투과 편광판을 첩합했다. 또한 UV 비투과 편광판의 흡수축이 편광 발광형 편광판의 편광축에 대해 90 °가 되도록 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 얻어진 표시 장치는 발광형 디스플레이로서, 도 30에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있다. 액정 셀에 편광판 O-UVP 측으로부터 광원으로부터 자외광을 조사하면 액정 셀에서 구동하고 있는 시계 표시가 UV 비투과 편광판 측뿐만 아니라, 편광판 O-UVP 측에서도 시인 가능했다. 또한 편광판 O-UVP 측에서 일반적인 백색 LED 조명을 사용하여 가시 광선을 조사한 결과, 블랙 라이트에서 자외광 조사시와는 상이한 색상으로 시계 표시가 시정되고 그 이미지도 높은 콘트라스트로 시인 가능하다는 것을 확인했다. 따라서 자외광을 조사하여 표시되는 이미지와 가시광을 조사하여 표시되는 이미지와 상이한 이미지를 제공할 수 있는 액정 디스플레이를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이 표시 장치는 편광판 O-UVP 측에서 블랙 라이트에 의해 자외광을 조사하여도, 백색 LED 조명에 의해 가시광을 조사하여도 시계 표시가 시인 가능하며, 또한, 각각 독립적인 시계표시가 시인가능했다.

[실시예 10]

편광발광형 편광판을, 그 흡수축이 구입 시에 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 액정셀에 첩합했다. 광원으로서 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 이 상태에서 표시 장치에 자외광을 조사하여도 편광 발광형 편광판이 밝아지고 있을 뿐, 액정 셀상에 표시되는 이미지는 시인할 수 없다. 따라서, 표시 이미지를 육안으로 볼때, 우안과 좌안 앞에 각각 편광축이 직교되는 위치 관계로, 입체 표시 제어 부재로 2개의 UV 비투과 편광판을 각각 배치했다. 그 때, 우안 또는 좌안 앞에 UV 비투과 편광판의 흡수축 중 하나는, 구입시 액정 셀에 첩합되어 편광판의 흡수축과 동축이되도록 배치하고, 상이한 하나는 그것을 직각이 되도록 한 눈에 배치했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 51에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 좌안과 우안에 각각 독립적으로 상이한 표시가 가능하며, 또한 시차가 발생했다. 때문에 이 표시 장치는 양안 시차에 의해 입체적인 표시가 시인 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하며, 입체 표시 제어 수단으로 2개의 UV 비투과 편광판을 눈앞에 설치한 경우 밖에 볼 수 없기 때문에, 기밀성이 높은 입체 화상 표시 장치로서 효과적이다.

[실시예 11]

검은 종이 위에, 서로의 편광축이 직교하도록 (두 방향으로 편광을 발광할 수 있도록) 편광 발광형 편광판을 교대로 복수 첩합했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 이용한 표시부를 갖는 표시 장치를 제작하였다. 이 상태에서 표시 장치에 자외광을 조사하여도 편광 발광형 편광판이 밝아지고 있을 뿐, 입체시는 시인할 수 없다. 따라서 오른쪽 눈과 왼쪽 눈 앞에 각각 편광축이 직교되는 위치 관계로 입체 표시 제어 부재로서 2개의 UV 비투과 편광판을 각각 배치했다. 그 때, 오른쪽 눈 또는 왼쪽 눈 앞에 UV 비투과 편광판의 흡수축이, 인접한 편광 발광형 편광판과 서로 직교되도록 배치했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 48에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 오른쪽 눈과 왼쪽 눈과 각각 독립적으로 상이한 표시가 가능하며, 또한 시차가 발생했다. 이 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 양안 시차에 의해, 이 표시 장치는 입체적인 표시가 시인 가능한 것으로 나타났다. 또한 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하며, 입체 표시 제어 수단으로 2개의 편광판을 눈앞에 설치한 경우 밖에 볼 수 없기 때문에, 기밀성이 높은 입체 표시 장치로서 효과적이다.

[실시예 12]

검은 종이 위에, 서로의 편광축이 직교하도록 (두 방향으로 편광을 발광할 수 있도록) 편광 발광형 편광판을 교대로 복수 첩합했다. 또한 2개의 편광 발광형 편광판 상에 위상차 제어 부재로 270nm의 위상차 값을 갖는 위상차 판을 부분적으로 배치했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 조사할 수 있는 표시 장치를 제작하였다. 이 상태에서 표시 장치에 자외광을 조사하여도 편광 발광형 편광판이 밝아졌을 뿐, 시계 이미지 등의 표시는 시인할 수 없다. 따라서 눈앞에 편광 제어 부재로 UV 비투과 편광판을 배치했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 60에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 눈앞에 편광 제어 부재로 UV 비투과 편광판을 제공함으로써 편광 발광형 편광판의 직교 배치와 위상차 판과에 의해, 위상이 제어된 편광 발광의 시인성이 가능하게 되는 것으로 나타났다. 또한 위상차 판의 배치를, 위상차 판의 지상축이 편광 발광 편광판의 흡수축과 동축 (0 °)이 되도록 배치했는데, 위상차 판이 없는 상태와 동일한 편광 발광이 가능하며, 한편, 위상차 판의 지연 위상축을 45 ° 기울임에 따라 서로 상이한 편광 발광의 시인성이 가능하게 되는 것으로 나타났다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하고, 또한, 편광 제어 부재를 눈앞에 설치한 경우에 원하는 편광 발광을 시인할 수 없다. 또한, 위상차 판을 설치한 경우 상이한 편광 발광의 시인성이 가능한 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치가 얻어지기 때문에 기밀성이 높은, 표시 장치로서 효과적이다.

[실시예 13]

편광 발광형 편광판을 검은 종이 위에 첩합했다. 추가로 그 흡수축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 편광 발광형 편광판의 발광 축이 동축이 되도록 편광 발광형 편광판 상에 액정 셀에 첩합하고 또한, 액정 셀 상에 위상차 제어 부재로 270nm의 위상차 값을 갖는 위상차 판을 부분적으로 배치했다. 그 때, 위상차 판은 그 지상축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 45 °가 되도록 배치했다. 광원으로 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 배치하고, 광원으로부터의 자외광을 액정 셀에 조사 가능한 표시 장치를 제작하였다. 이 상태에서 표시 장치에 자외광을 조사하여도 편광 발광형 편광판이 밝아지고 있는 것 뿐이고, 표시 이미지는 시인할 수 없다. 따라서 눈앞에 편광 제어 부재로 UV 비투과 편광판을 배치했다. 그 때, UV 비투과 편광판은 그 흡수축이 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 동축이 되도록 했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 64에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 눈앞에 편광 제어 부재로 UV 비투과 편광판을 구비함으로써, 표시 이미지가 시인 가능하게 될 뿐만 아니라 또한 위상차 판을 구비한 부분의 편광 발광에 따른 표시가 반대로 표시되는 것을 알 수 있었다. 한편, 위상차 판의 배치를, 위상차 판의 지상축이 편광 발광 편광판의 흡수축과 동축 (0 °)이 되도록 배치했는데, 위상차 판이 없는 상태와 동일한 표시가 가능한 것으로 나타났다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하고, 또한, 편광 제어 부재를 눈앞에 설치한 경우에만 표시 이미지가 눈에 보이지 않을 뿐만 아니라, 위상차 판을 설치한 경우 상이한 표시가 가능한, 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치가 얻어지기 때문에 기밀성이 높은 표시 장치로서 효과적이다.

[비교예 1]

실시예 3에서 편광 발광형 편광판 및 편광판 O-UVP를 이용하지 않고, 다이소 재팬 사의 디지털 탁상 시계 D011 (시계 A No.7)에 있어서 구입시 첩합되어 있던 편광판을 그 흡수축이 동일축이 되도록 일반적인 편광판 (포라 테크노 사제 SKN-18243P)를 첩합했다. 얻어진 표시 장치에, 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")을 이용하여 조사하였다. 시계 표시는 약간 시인 가능하였지만, 자외광 조사에 의한 발광이 아니라 콘트라스트가 낮고 밝기도 충분하지 않았다. 구체적으로는, 도 70에 나타낸 바와 같이, 실시예 3의 액정 표시 장치(좌측)는 자외선 조사에 의한 발광(시계 표시)이 확인되는 반면, 일반적인 편광판을 사용한 비교예 1의 액정 표시장치(우측)는, 자외선 조사해도 발광(시계 표시)이 확인되지 않았다. 또한, 도 71에 나타낸 바와 같이, 실시예 3의 액정 표시 장치에는, 디스플레이의 배면에 손가락을 둔 경우에도, 그 손가락이 시인가능할 만큼 투명성을 유지하면서, 시계 표시가 시인가능했다. 이로부터, 실시예 3의 액정 표시 장치(좌측)은, 매우 높은 투명성을 갖는 것을 알 수 있었다.

[비교예 2]

실시예 3의 액정 표시 장치에 있어서, 편광 발광형 편광판 대신 일반적인 편광판 (포라 테크노 사제 SKN-18243P)을 사용한 종래의 액정 표시 장치를 제작하였다. 그러나, 이 액정 표시 장치에서 가시광역용 편광판은 1장 밖에 사용하지 않기 때문에, 자외광 및 가시 광선의 조사에 관계없이 그 문자는 시인하지 못했다.

[실시예 14]

광원으로서, 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 이용하여 광원부터 순서대로 광 확산판 (포라 테크노 사제 확산 접착 83D), 편광판 O-UVP, 액정 셀, 백색 편광 발광형 편광판 순으로 구비했다. 백색 편광 발광형 편광판 상에 청색 색소 (Acid Blue 9), 녹색 염료 (Acid Green 16), 적색 색소 (Acid Red 114)를 컬러 필터로서 액정 셀의 전기 구동하는 표시 세그먼트마다 각각 독립적으로 도포하고, 청색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 적색 컬러 필터를 갖는 착색광 투과 필터를 설치했다. 편광판 O-UVP은 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 같은 각도의 축에 부착하고 백색 편광 발광형 편광판의 흡수축이 편광판 O-UVP의 흡수축과 90 °가 되도록 액정 셀을 통해 첩합했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 66에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능했다. 따라서 얻어진 표시 장치는 백색 편광 발광형 편광판에서 발광한 백색광을, 청색, 녹색, 적색으로 변환 가능한 자체 발광형 액정 표시 장치인 것으로 나타났다. 이는 높은 연색성을 갖는 표시 장치로 제공할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 액정 표시 장치이면서 넓은 시야각을 가지고 있었다. 따라서 위상차 판의 첩합, 복잡한 액정 셀 구조 없이도 넓은 시야각을 갖는 액정 표시 장치로서 효과적이다. 또한 종래와 같은 액정 표시 장치와 같이 시감도 보정 투과율 30 ~ 45 %의 편광판 2개를 사용하지 않기 때문에, 기존보다 투과율이 높고, 높은 연색성을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다.

[실시예 15]

광원으로서, 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 이용하여 광원부터 순서대로 광 확산판 (포라 테크노 사제 확산 접착 83D), 백색 편광 발광형 편광판, 액정 셀, UV 비투과형 편광판 순으로 구비했다. UV 비투과형 편광판 상에 청색 색소 (Acid Blue 9), 녹색 염료 (Acid Green 16), 적색 색소 (Acid Red 114)를 컬러 필터로 액정 셀의 전기 구동하는 표시 세그먼트마다 각각 독립적으로 도포하고, 청색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 적색 컬러 필터를 갖는 착색광 투과 필터를 설치했다. 백색 편광 발광형 편광판은 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 같은 각도의 축에 첩합하여, UV 비 투과형 편광판의 흡수축은, 백색 편광 발광형 편광판의 흡수축과 90 °가 되도록 액정 셀을 통해 첩합했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 68에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능했다. 이로부터 얻어진 표시 장치는 백색 편광 발광형 편광판에서 발광한 백색광을, 청색, 녹색, 적색으로 변환할 수 있는 자체 발광형 액정 표시 장치이기 때문에 높은 연색성을 갖는 표시 장치를 제공 가능하며, 또한 시감도 보정 투과율 30 ~ 45 %의 편광판 2개를 사용하지 않기 때문에 기존보다 투과율이 높고, 높은 연색성을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 실시예 1에서 얻어진 액정 표시 장치보다 높은 콘트라스트를 가지고 있었다. 또한 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 액정 표시 장치이면서 넓은 시야각을 가지고 있었다. 따라서 위상차 판의 첩합, 복잡한 액정 셀 구조 없이도 넓은 시야각을 갖는 액정 표시 장치로서 효과적이다.

[실시예 16]

광원으로서, 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 이용하여 광원부터 순서대로 광 확산판 (포라 테크노 사제 확산 접착 83D), 편광판 O-UVP, 액정 셀, 파란색 편광 발광형 편광판 순으로 구비했다. 청색 편광 발광형 편광판 위에 청색을 투과하는 표시 세그먼트의 상이한 파란색을 녹색으로 파장 변환 발광할 수 있는 색소로 Basic Yellow 51, 파란색을 빨간색으로 파장 변환 발광할 수 있는 색소로 로다민 6G, 컬러 필터로 액정 셀의 전기 구동하는 표시 세그먼트마다 각각 독립적으로 도포하고, 녹색 컬러 필터, 적색 컬러 필터를 갖는 착색광 투과 필터를 설치했다. 편광판 O-UVP은 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 같은 각도의 축에 첩합되어 파란색 편광 발광형 편광판의 흡수축이 편광판 O-UVP의 흡수축과 90 °가 되도록 액정 셀을 통해 첩합했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 67에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 각 세그먼트 컬러 표시가 가능했다. 따라서 얻어진 표시 장치는 청색 편광 발광형 편광판에서 발광한 청색 광을 투과하는 부분과 파란색에서 녹색으로 변환하는 부분과 파란색에서 빨간색으로 변환 가능한 부분에서 독립적으로 적색, 녹색 청색 발광을 나타내는 자체 발광형 액정 표시 장치인 것으로 나타났다. 이는 높은 연색성을 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 높은 콘트라스트를 가지며, 실시예 15에서 얻은 액정 표시 장치보다 높은 휘도를 가지고 있었다. 또한 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 액정 표시 장치이면서 넓은 시야각을 가지고 있었다. 따라서 위상차 판의 첩합, 복잡한 액정 셀 구조 없이도 넓은 시야각을 갖는 액정 표시 장치로서 효과적이다. 또한 표시 장치로의 시감도 보정 투과율은 76 %를 가지고 있으며, 일반적인 액정 표시 장치보다 비약적으로 높은 투명성을 가지고 있었다.

[실시예 17]

광원으로서, 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아 사의 "PW-UV943H-04")를 이용하여 광원부터 순서대로 광 확산판 (포라 테크노 사제 확산 접착 83D), 파란색 편광 발광형 편광판, 액정 셀, 400-480nm 용 편광판 순으로 구비했다. 400-480nm 용 편광판 위에, 청색을 투과하는 표시 세그먼트의 다른 파란색을 녹색으로 파장 변환 발광 가능한 색소로 "CSH-530-04"(일본 퀀텀 디자인 사제), 파란색을 빨간색으로 파장 변환 발광 가능한 색소로 "CSH-655-04"(일본 퀀텀 디자인 사제)를 컬러 필터로 액정 셀의 전기 구동하는 표시 세그먼트마다 각각 독립적으로 도포하고, 녹색 컬러 필터, 적색 컬러 필터를 갖는 착색광 투과 필터를 설치했다. 청색 편광 발광형 편광판은 구입시 액정 셀에 첩합되어 있는 편광판의 흡수축과 같은 각도의 축에 겹쳐서, 400-480nm용 편광판의 흡수축 파란색 편광 발광형 편광판의 흡수축과 90 °가 되도록 액정 셀을 통해 첩합했다. 이렇게 얻어진 표시 장치는 도 69에 나타낸 표시 장치의 구성을 가지고 있으며, 표시 세그먼트마다 컬러 표시가 가능했다. 또한, 액정 표시 장치는 가시 투과율이 85 %의 높은 투명성을 가지고 있었다. 또한 얻어진 표시 장치는 청색 편광 발광형 편광판에서 발광한 청색 광을 투과하는 부분과 파란색에서 녹색으로 변환하는 부분과 파란색에서 빨간색으로 변환 가능한 부분에서 독립적으로 적색, 녹색 청색 발광을 나타내는 자체 발광형 액정 표시 장치인 것으로 나타났다. 이로부터, 높은 연색성을 가지면서도, 투명성이 높은 표시 장치를 얻을 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 실시예에서 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 높은 콘트라스트를 가지며, 실시예 2에서 얻어진 액정 표시 장치보다 높은 휘도를 가지고 있었다. 또한 얻어진 자체 발광형 액정 표시 장치는 액정 표시 장치이면서 넓은 시야각을 가지고 있었다. 따라서 위상차 판의 첩합 복잡한 액정 셀 구조 없이도 넓은 시야각을 갖는 액정 표시 장치로서 효과적이다.

[비교예 3]

다이소 재팬 사의 디지털 탁상 시계 D011 (시계 A No.7)에서 자외광 LED 375nm 핸드 라이트 타입 블랙 라이트 (니치아사의 "PW-UV943H-04")을 이용하여 조사하였다. 비교예 1과 마찬가지로 시계 표시는 약간 시인 가능했지만, 콘트라스트는 낮고, 밝기도 충분하지 않았다.

이상으로부터, 본 발명의 광학 시스템을 구비한 표시 장치는 종래의 표시 장치와 달리 자체 발광형 액정 표시 장치로서, 시인성이 높고, 종래의 액정 표시 장치가 가지고 있던 시야각 의존성이 없고 또한 투명성이 높은 표시 장치를 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 또한 눈에 보이지 않는 자외광을 이용하고 있기 때문에, 종래의 표시 장치와 달리 보이지 않는 빛을 이용한 표시가 가능하며, 따라서 기밀성 (보안성)이 높은 표시 장치가 얻을 수 있는 것을 알 수 있다. 이 경우, 자외광 영역에서 편광 제어 기능을 가지고 있기 때문에, 자외광 투과/비투과도 제어도 가능하다. 게다가 자외광을 이용한 표시 및 가시 광선을 이용한 표시를 결합하여 별도의 표시가 가능한 것으로부터, 전례없는 2개의 표시를 가능하게 하는 표시 장치를 얻을 수 있음을 알았다.

[부호의 설명]

1 광학 시스템

10 편광소자

10a 편광 발광 소자

10b 편광 제어 소자

10c 제1 편광 발광소자

10c' 제2 편광 발광소자

20 자외광을 적어도 포함하는 광

20a 편광 자외광

20b 자외광

20c 가시광과 자외광을 포함하는 광

20d 자외광과 가시광 모두를 편광시키는 광

30 액정 셀

30a 가시광용 액정 셀

30b 자외광용 액정 셀

30c 자외광/가시광 변환 가능 액정 셀

30d 좌안용 이미지와 우안용 이미지를 표시가능한 액정 셀

40 광 흡수층

40a 가시광 흡수소자

40b 자외광 흡수소자

50 광 반사층

60 위상차 제어 부재

61 1/4 파장판

70 편광 제어 부재

70a, 70a' 편광판 O-UVP

70b, 70b' 편광판 V+UVP

70c UV투과 편광판

70d, 70d' UV비투과 편광판

70e 400-480nm용 편광판

80, 80' 입체 표시 제어 부재

90 표시부

100 착색광 투과 필터

101 청색 컬러 필터

102 녹색 컬러 필터

103 적색 컬러 필터

110 광 확산판

Claims (29)

1. 편광 소자를 구비한 광학 시스템으로서,
   상기 편광 소자가 자외광을 적어도 포함하는 광을 흡수하는 것에 의해 가시광 영역의 빛을 편광 발광시키는 편광 발광소자로서 구비되어 있거나, 또는 자외광을 적어도 포함하는 광에 있어서 적어도 자외광 영역의 빛을 편광 제어하는 편광 제어소자로서 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 광학 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고,
   상기 편광 발광소자가 380nm ~ 780nm의 파장 영역에서 60% 이상의 시감도 보정 단체 투과율을 갖는, 광학 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발광시키는 광원을 추가로 구비한, 광학 시스템.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 광학 시스템을 구비한 표시 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고,
   상기 표시 장치가 액정 셀을 추가로 구비한 액정 표시 장치이며,
   상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽 면측으로부터 조사되고,
   상기 편광 발광소자는 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고,
   상기 광이 편광 자외광인. 표시 장치.
6. 제5항에 있어서, 편광 자외광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 표시 장치.
7. 제4항에 있어서, 상기 편광 소자가, 편광 발광소자로서 구비되고,
   상기 표시 장치가 액정 셀과 편광판을 추가로 갖춘 액정 표시 장치이고,
   상기 광이, 상기 액정 셀의 한쪽 면측으로부터 조사되고,
   상기 편광 발광소자가, 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고, 또한,
   상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 및 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP 중 적어도 어느 하나를 갖는 편광판이 배치되어 있는, 표시 장치.
8. 제7항에 있어서, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 표시 장치.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 액정 표시 장치가, 광 흡수층, 광 반사층 및 위상차 판으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 광 제어층을 추가로 구비하며, 또한
   상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 발광소자의 표면 측에, 상기 적어도 하나의 광 제어층이 배치되어 있는, 표시 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 액정 표시 장치가, 상기 광 반사층과 상기 위상차 판을 구비하며, 또한 상기 위상차 판이 상기 광 반사층과 상기 편광 발광소자의 사이에 배치되어 있는, 표시 장치.
11. 제4항에 있어서, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고, 또한
    상기 표시 장치가, 액정 셀과, 자외광 흡수 소자와, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 및 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광판을 추가로 구비한 액정 표시 장치인, 표시 장치.
12. 제4항에 있어서, 상기 편광 소자가 편광 발광소자로서 구비되고,
    상기 표시 장치가, 액정 셀과, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광 및 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판 및 자외광을 투과시키지 않는 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 편광판을 추가로 구비한 액정 표시 장치이며, 또한,
    상기 편광판의 하나가 상기 편광 발광소자의 편광축과 직교 방향에 흡수축을 가지거나, 또는
    상기 편광판의 하나가 UV 비투과 편광판이며, 상기 UV 비투과 편광판이 상기 편광 발광소자의 편광축과 동축 방향에 흡수축을 갖는, 표시 장치.
13. 제4항에 있어서, 상기 편광 소자가 편광 제어소자로서 구비되고,
    상기 표시 장치는 액정 셀을 추가로 구비한 액정 표시 장치이며,
    상기 액정 표시 장치는 자외광과 가시광을 모두 편광하는 편광판 V+UVP과, 자외광을 투과하는 UV 투과 편광판을 추가로 구비하거나, 또는 상기 편광판 V+UVP를 적어도 2개 추가로 구비하고,
    상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사되고,
    상기 편광 제어소자가 상기 액정 셀의 다른쪽의 면측에 배치되며,
    상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에 상기 편광판 V+UVP가 배치되고, 또한 상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 제어소자의 면측에 상기 UV투과 편광판이 배치되어 있거나, 또는,
    상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에 한쪽의 편광판 V+UVP이 배치되고, 또한 상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 제어소자의 면측에 다른쪽의 편광판 V+UVP이 배치되어 있고,
    상기 UV투과 편광판 또는 상기 다른쪽의 편광판 V+UVP이, 상기 편광 제어소자의 편광축과 상이한 방향에 흡수축을 가지며, 또한
    상기 광이 자외광과 가시광을 포함하는 광인, 표시 장치.
14. 제13항에 있어서, 자외광과 가시광을 포함하는 광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 표시 장치.
15. 제4항에 있어서, 상기 편광소자가, 편광 제어소자로서 구비되고,
    상기 표시 장치가, 액정 셀과, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP을 추가로 갖춘 액정 표시 장치이며,
    상기 편광 제어소자가, 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에 배치되고,
    상기 액정 셀이 배치되어 있지 않은 상기 편광 제어소자의 면측에는 상기 편광판 V+UVP가 배치되고,
    상기 편광판 V+UVP는, 상기 편광 제어소자의 편광축과 상이한 방향에 흡수축을 가지며,
    상기 액정 셀이, 자외광용 액정 셀과 가시광용 액정 셀로 전환가능하거나, 또는 상기 자외광용 액정 셀과 상기 가시광용 액정 셀 모두를 갖고,
    상기 광이, 자외광과 가시광 모두를 편광시키는 광인, 표시 장치.
16. 제15항에 있어서, 자외광과 가시광 모두를 편광시키는 광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 표시 장치.
17. 제4항에 있어서, 상기 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고,
    상기 표시 장치가, 입체시(視) 또는 입체 영상을 표시가능하게 하기 위한 입체 표시 제어 수단을 추가로 구비한, 입체 표시 장치 또는 입체 영상 표시 장치이고,
    상기 입체 표시 장치가, 입체시를 표시하기 위한 표시부를 추가로 구비하고,
    상기 입체 영상 표시 장치가, 입체 영상을 표시하기 위한 액정 셀을 추가로 구비하고 있는, 표시 장치.
18. 제4항에 있어서, 상기 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되고,
    상기 표시 장치가, 위상차를 제어 가능한 위상차 제어 부재와, 상기 편광 발광소자로부터의 편광 발광을 제어하는 편광 제어 부재를 추가로 구비한 편광 변환 기능을 갖는 표시 장치인, 표시 장치.
19. 제18항에 있어서, 자외광을 적어도 함유하는 광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 표시 장치.
20. 제4항에 있어서, 상기 편광소자가, 편광 발광소자로서 구비되어 있고, 또한,
    상기 표시 장치가, 액정 셀과, 착색광 투과 필터와, 400-480nm용 편광판, 자외광을 편광하는 편광판 O-UVP, 자외광과 가시광 모두를 편광하는 편광판 V+UVP, 자외광을 투과하는 UV투과 편광판 및 자외광을 투과시키지 않는 UV비투과 편광판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 편광판을 추가로 구비한, 액정 표시 장치인, 표시 장치.
21. 제20항에 있어서, 자외광을 적어도 포함하는 광을 발현하는 광원을 추가로 구비한, 표시 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 편광 발광소자가, JIS Z 8781-4 : 2013에 따라 측정된 색도 a*의 절대치가 5 이하이고, 색조 b*의 절대치가 5 이하인 발광색을 나타내는 표시 장치.
23. 제22항에 있어서, 상기 편광 발광소자가 400 ~ 480nm의 파장 범위에 최대 발광 파장을 갖는 청색의 발광을 나타내고, 또한
    상기 착색광 투과 필터가 400 ~ 480nm의 청색광을 흡수하고 또한 530 ~ 670nm의 파장 범위의 형광을 발현하는 컬러 필터를 적어도 1개 갖는 표시 장치.
24. 제23항에 있어서, 상기 컬러 필터의 적어도 하나가 530 ~ 570nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는, 표시 장치.
25. 제23항에 있어서, 상기 컬러 필터의 적어도 하나가 600 ~ 650nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는, 표시 장치.
26. 제23항에 있어서, 상기 착색광 투과 필터가, 530 ~ 570nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터와, 600 ~ 650nm의 파장 범위에서 최대 발광 파장을 갖는 컬러 필터를 포함하는, 표시 장치.
27. 제20항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사되고,
    상기 착색광 투과 필터가 상기 액정 셀 중 또는 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고,
    상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에, 상기 편광판이 배치되고,
    상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 상기 편광 발광소자가 배치되고, 또한
    상기 편광판은 편광판 O-UVP인, 표시 장치.
28. 제20항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 광이 상기 액정 셀의 한쪽의 면측으로부터 조사되고,
    상기 착색광 투과 필터가, 상기 액정 셀 중 또는 상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 배치되고,
    상기 광이 조사되는 상기 액정 셀의 한쪽의 면측에 상기 편광 발광소자가 배치되고,
    상기 액정 셀의 다른쪽 면측에 상기 편광판이 배치되고, 또한
    상기 편광판은 상기 400-480nm용 편광판, 상기 편광판 V+UVP, 상기 UV 투과 편광판, 및 상기 UV 비투과 편광판으로 이루어진 군에서 선택된 것인, 표시 장치.
29. 상기 편광 소자가, 기재와, 1종 이상의 이색성 염료를 포함하고,
    상기 이색성 염료가, 분자 중에 스틸벤 골격 및 비페닐 골격 중 적어도 하나를 포함하고 또한 아조기는 포함하지 않는 화합물 또는 그의 염인, 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 광학 시스템, 또는 제4항 내지 제28항 중 어느 하나의 항에 기재된 표시 장치.

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